二维（2D）过渡金属二硫属化物（TMDs）和无机半导体零维（0D）量子点（QDs）的异质结构具有高效电荷和能量转移，可以构成未来光电器件的基础。迄今为止，大多数人比较关注从QDs到TMD的电荷转移和能量转移，即从0D到2D。近日，卡文迪许实验室Akshay Rao等报道了从2D到0D材料的能量转移过程的研究，特别探讨了从单层二硫化钨（WS₂）到近红外发射的硫化铅-硫化镉（PbS-CdS）QDs的能量转移。

本文要点：

1）WS₂在可见光区域的高吸收截面与PbS QDs系统潜在的高光致发光（PL）效率相结合，使之成为一个有趣的供体-受体系统，可以高效地将WS₂用作天线，将QDs用作可调发射器， 在这种情况下，从而将发射能量降低几百毫伏。

2）作者通过光致发光激发和PL显微镜研究了能量转移过程，结果表明，由于WS₂的能量转移，出现了58％的QD PL。

3）时间分辨的光致发光显微镜研究表明，能量转移过程比通过WS₂中通过陷阱态进行的固有PL猝灭更快，因此可以进行有效的能量转移。

该工作表明，QDs可用作可调和高PL效率的发射器用于改善TMDs的发射特性。这样的TMD-QD异质结构可以在发光技术或人工光捕获系统中应用，或者用于在各种逻辑和计算应用中通过光学读取TMD器件的状态。

Arelo O. A. Tanoh，et al. Directed Energy Transfer from Monolayer WS₂ to Near-Infrared Emitting PbS–CdS Quantum Dots. ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c05818

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c05818