Influence of the Shell Thickness and Ratio Between Core Elements on Photostability of the CdTe/CdS Core/Shell Quantum Dots Embedded in a Polymer Matrix

Abstract

This paper reports a study of photooxidation and photomodification processes of the CdTe/CdS quantum dots embedded in a polymer matrix under ambient condition. During the first few minutes of irradiation, the quasi-inverse increase in photoluminescence intensity has been observed indicating the passivation of the nanocrystal surface traps by water molecules. A prolonged irradiation of the polymer film containing CdTe/CdS quantum dots leads to a significant decrease in the photoluminescence intensity together with the “blue shift” of the photoluminescence peak energy associated with quantum dot photooxidation. The mechanisms of the CdTe/CdS core/shell quantum dot photooxidation and photomodification in a polymer matrix are discussed. We have found a correlation between the photostability of the quantum dots and the CdS shell thickness as well as the ratio of core elements.

Biological Synthesis of CdS/CdSe Core/Shell Nanoparticles and Its Application in Quantum Dot Sensitized Solar Cells

“…Various studies have pointed the advantages in photo resistance of Core/Shell QDs when compared to regular QDs, a condition associated with the presence of an extra semiconductor material (Peng et al, 1997, 2007; Aldeek et al, 2011; Doskaliuk et al, 2016). In this context, we hypothesized that the presence of an additional organic layer, characteristic of biosynthesized nanomaterials, could also contribute to improve the photo-stability of Core/Shell QDs.…”

Macroscopic Discolorization in Quantum Dot Color Converters for Microdisplay Applications

“…The activated ROS undergo two reaction routes: one is to oxidize QDs, and another is to interact with polyacrylate. As ROS react to the ZnS shell, leading the zinc sulfide changed into zinc sulfate and zinc hydroxide. − In the case of polyacrylate, the ROS causes the polymer scission in both the main carbon chain and cyclic side structure, resulting in conformational change of polyacrylate, but the changes show no obvious effect on the optical property. Once the shell of QDs is oxidized, it reduced optical absorption but increased optical reflection, and nonradiative defects lead to a decrease in PL emission.…”

Incorporation of Nanoparticles into Inorganic Salt Crystals (review)

“…Методом нанесення «шар за шаром» отримують багатошарові плівки « наночастинки-полімер» на твердих підкладках, проте, люмінесценція таких плівок чутлива до нагрівання, світла, кисню та вологи [1,2]. При капсулюванні квантових точок полімерними матрицями ( полістирен, поліметилметакрилат) жорсткі умови полімеризації також зменшують квантовий вихід фотолюмінесценції.…”

“…Для капсулювання нанокристалів використовують органічні та неорганічні матриці. Кожна з матриць має свої переваги та недоліки, тому важливою задачею нанохімії залишається пошук матриці, яка б запобігала небажаній агломерації частинок і зменшенню квантового виходу люмінесценції при впровадженнї їх у твердий композитний матеріал.Методом нанесення «шар за шаром» отримують багатошарові плівки « наночастинки-полімер» на твердих підкладках, проте, люмінесценція таких плівок чутлива до нагрівання, світла, кисню та вологи [1,2]. При капсулюванні квантових точок полімерними матрицями ( полістирен, поліметилметакрилат) жорсткі умови полімеризації також зменшують квантовий вихід фотолюмінесценції.…”