铜掺杂量子点中热电子驰豫的“声子瓶颈”效应的测量数据集

在大多数无机半导体材料中，具有高于半导体带隙能量的热载流子会与晶格（声子）碰撞，快速（亚皮秒级别）弛豫至带边，导致太阳光子中高于半导体带隙的能量以热能形式耗散。这是构成单节太阳能电池中Shockley-Queisser效率极限的主要原因之一。若能对热载流子进行有效利用，可突破这一极限，使太阳能电池的理论能量转换效率提高至66%。此外，热载流子的有效利用对提高光催化效率和敏化光化学反应也具有重要意义。然而，热载流子的亚皮秒级别驰豫给热载流子有效利用带来了巨大的挑战。
本数据集主要是通过化学热注入合成手段对CdSe量子点进行铜掺杂。基于飞秒瞬态吸收检测装置TA装置，对比研究记录了结构简单的铜掺杂和未掺杂CdSe量子点的热电子驰豫动力学，在400 nm飞秒脉冲光激发下对样品进行瞬态吸收数据采集。通过荧光上转换光谱测得亚铜离子可在飞秒时间尺度（<<390 fs）快速捕获价带中的光生空穴，削弱了电子-空穴耦合，使量子点中1 Pe热电子寿命从~0.25 ps延长到~8.6 ps（>30倍），有望实现高效率的热电子提取。该工作首次在结构简单的铜掺杂量子点中观察到了热电子驰豫的“声子瓶颈”效应，对提高太阳能电池效率，提高光催化效率和敏化光化学反应具有指导意义。
本数据集主要面向热电子驰豫动力学领域开展研究。为揭示热电子驰豫的“声子瓶颈”效应，记录了在光谱测量以及结构表征等实验中获得的原始数据以及后续分析数据，数据体量为410 M。