Nano Letters文献解读：纤锌矿型磷化铟纳米线的压力依赖型光致发光研究

在硅或者磷化铟基底上整体生长的磷化铟纳米线已经被用于设计高效的太阳能电池、激光器和发光二极管。为了实现高效的光致发光装置与硅基电子器件的结合，磷化铟纳米线引起了科研工作者们浓厚的兴趣。

在本文中，Nicolas Chauvin等人在室温条件下通过高压光致发光的方法研究了纤锌矿型磷化铟纳米线的光学特性，这些测量使我们能够提取线性和二次静压系数以及有效静压形变势。

图1. 用于流体静压下的光致发光研究的实验装置

图2.（a）磷化铟纳米线的暗场TEM图像；（b）纳米线上部的近距离观测图像

图3. 硅基底上的磷化铟纳米线的扫描照片

这些纳米线的平均长度为1.7 μm，但是直径从上到下是变化的。纳米线底部的平均直径为120nm，从表面1.1−1.3 μm处测得的直径为190nm，向上逐渐变尖细为400-600nm。

图4. （a）在13k和295k条件下测定的磷化铟纳米线的光致发光； (b) 纤锌矿型磷化铟在Γ点的频带能量示意图

在13k时，在1.491 eV处观察到一个自由激子（A激子）复合峰。在室温时，在1.423 eV处有一个峰（A转变），在1.458 eV处有一个肩峰(B转变)。

图5.（a） 纤锌矿型磷化铟纳米线的光致发光光谱的压力依赖性；(b) A和B转变的压力依赖性

红色的直线使用E=E0+αP+βP2拟合得到。在0−3 GPa的范围内研究了纤锌矿型的压力依赖性。当静压超过3 GPa，A转变的位置不能确定，因为A峰强度随着压强降低而使得信噪比很弱。B峰的位置通过分析谱图的二阶导数而得到。

表1. 本实验得到的A、B和C带线性静压系数与理论计算得到的结果的对比

图6. 光致发光整体强度的压力依赖性

当静压超过0.5 GPa时，光致发光强度开始降低。电子从直接的辐射的转变向间接的转变转移导致了光致发光大幅度的下降。

总结

在室温和实验流体静压条件下用光致发光的方法研究了磷化铟纳米线的弹性特性，用实验的方法得到了线性压力系数的推导值。

该研究成果近期发表在Nano Letters (IF=13.592)上，论文链接：Pressure-Dependent Photoluminescence Study of Wurtzite InP Nanowires

该文献解读由材料人科普团队学术组CrazySnail投稿，欧洲足球赛事 编辑整理。

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