By encasing single near-infrared emitting CdSeTe/ZnS3ML core/multishell quantum dots (QDs) in N-type semiconductor indium tin oxide (ITO) nanoparticles, an enhanced biexciton emission can be realized. The ITO nanoparticles with a high electron density can increase the dielectric screening of single QDs to reduce the Coulomb interactions between carriers, thus suppressing the nonradiative Auger recombination of biexcitons. It is observed that an average g(2)(0) = 0.57 in the second-order correlation function curves, which indicates the effective creation of biexciton and subsequent two-photon emission from single QDs encased in ITO nanoparticles. The fluorescence quantum yield ratio of the biexciton to single-exciton emission is increased to ∼4.8 times, while the Auger recombination rate reduces by almost an order of magnitude.

1.
J.
Aneesh
,
A.
Swarnkar
,
V. K.
Ravi
,
R.
Sharma
,
A.
Nag
, and
K. V.
Adarsh
,
J. Phys. Chem. C
121
,
4734
(
2017
).
2.
F. R.
Hu
,
B. H.
Lv
,
C. Y.
Yin
,
C. F.
Zhang
,
X. Y.
Wang
,
B.
Lounis
, and
M.
Xiao
,
Phys. Rev. Lett.
116
,
106404
(
2016
).
3.
S.
Masuo
,
K.
Kanetaka
,
R.
Sato
, and
T.
Teranishi
,
ACS Photonics
3
,
109
(
2016
).
4.
N.
Accanto
,
S.
Minari
,
L.
Cavigli
,
S.
Bietti
,
G.
Isella
,
A.
Vinattieri
,
S.
Sanguinetti
, and
M.
Gurioli
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
053109
(
2013
).
5.
R. M.
Stevenson
,
R. J.
Young
,
P.
Atkinson
,
K.
Cooper
,
D. A.
Ritchie
, and
A. J.
Shields
,
Nature
439
,
179
(
2006
).
6.
R.
Vaxenburg
,
A.
Rodina
,
E.
Lifshitz
, and
A. L.
Efros
,
Nano Lett.
16
,
2503
(
2016
).
7.
A. L.
Efros
and
M.
Rosen
,
Phys. Rev. Lett.
78
,
1110
(
1997
).
8.
R.
Osovsky
,
D.
Cheskis
,
V.
Kloper
,
A.
Sashchiuk
,
M.
Kroner
, and
E.
Lifshitz
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
197401
(
2009
).
9.
Y. S.
Park
,
W. K.
Bae
,
J. M.
Pietryga
, and
V. I.
Klimov
,
ACS Nano
8
,
7288
(
2014
).
10.
W. K.
Bae
,
L. A.
Padilha
,
Y. S.
Park
,
H. M.
Daniel
,
I.
Robel
,
J. M.
Pietryga
, and
V. I.
Klimov
,
ACS Nano
7
,
3411
(
2013
).
11.
Y. S.
Park
,
W. K.
Bae
,
L. A.
Padilha
,
J. M.
Pietryga
, and
V. I.
Klimov
,
Nano Lett.
14
,
396
(
2014
).
12.
H.
Htoon
,
A. V.
Malko
,
D.
Bussian
,
J.
Vela
,
Y.
Chen
,
J. A.
Hollingsworth
, and
V. I.
Klimov
,
Nano Lett.
10
,
2401
(
2010
).
13.
Y. S.
Park
,
A. V.
Malko
,
J.
Vela
,
Y.
Chen
,
Y.
Ghosh
,
F.
García-Santamaría
,
J. A.
Hollingsworth
,
V. I.
Klimov
, and
H.
Htoon
,
Phys. Rev. Lett.
106
,
187401
(
2011
).
14.
M.
Nasilowski
,
P.
Spinicelli
,
G.
Patriarche
, and
B.
Dubertret
,
Nano Lett.
15
,
3953
(
2015
).
15.
H.
Htoon
,
J. A.
Hollingsworth
,
R.
Dickerson
, and
V. I.
Klimov
,
Phys. Rev. Lett.
91
,
227401
(
2003
).
16.
I.
Robel
,
B. A.
Bunker
,
P. V.
Kamat
, and
M.
Kuno
,
Nano Lett.
6
,
1344
(
2006
).
17.
J.
Nanda
,
S. A.
Ivanov
,
H.
Htoon
,
I.
Bezel
,
A.
Piryatinski
,
S.
Tretiak
, and
V. I.
Klimov
,
J. Appl. Phys.
99
,
034309
(
2006
).
18.
S. E.
Yalcin
,
B.
Yang
,
J. A.
Labastide
, and
M. D.
Barnes
,
J. Phys. Chem. C
116
,
15847
(
2012
).
19.
S. Y.
Jin
,
N. H.
Song
, and
T.
Lian
,
ACS Nano
4
,
1545
(
2010
).
20.
B.
Li
,
G. F.
Zhang
,
Z.
Wang
,
Z. J.
Li
,
R. Y.
Chen
,
C. B.
Qin
,
Y.
Gao
,
L. T.
Xiao
, and
S. T.
Jia
,
Sci. Rep.
6
,
32662
(
2016
).
21.
H. W.
Cheng
,
C. T.
Yuan
,
J. S.
Wang
,
T. N.
Lin
,
J. L.
Shen
,
Y. J.
Hung
,
J.
Tang
, and
F. G.
Tseng
,
J. Phys. Chem. C
118
,
18126
(
2014
).
22.
G. F.
Zhang
,
R. Y.
Chen
,
Y.
Gao
,
B.
Yu
,
C. B.
Qin
,
L. T.
Xiao
, and
S. T.
Jia
,
Sens. Actuators, B
208
,
464
(
2015
).
23.
G. F.
Zhang
,
L. T.
Xiao
,
R. Y.
Chen
,
Y.
Gao
,
X. B.
Wang
, and
S. T.
Jia
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
13
,
13815
(
2011
).
24.
H. T.
Zhou
,
C. B.
Qin
,
R. Y.
Chen
,
G. F.
Zhang
,
L. T.
Xiao
, and
S. T.
Jia
,
Appl. Phys. Lett.
105
,
153301
(
2014
).
25.
R. Y.
Chen
,
G. F.
Zhang
,
Y.
Gao
,
L. T.
Xiao
, and
S. T.
Jia
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
203118
(
2012
).
26.
G. F.
Zhang
,
L. T.
Xiao
,
F.
Zhang
,
X. B.
Wang
, and
S. T.
Jia
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
12
,
2308
(
2010
).
27.
C.
Galland
,
Y.
Ghosh
,
A.
Steinbrück
,
J. A.
Hollingsworth
,
H.
Htoon
, and
V. I.
Klimov
,
Nat. Commun.
3
,
908
(
2012
).
28.
N.
Yoshikawa
,
H.
Hirori
,
H.
Watanabe
,
T.
Aoki
,
T.
Ihara
,
R.
Kusuda
,
C.
Wolpert
,
T. K.
Fujiwara
,
A.
Kusumi
,
Y.
Kanemitsu
, and
K.
Tanaka
,
Phys. Rev. B
88
,
155440
(
2013
).
29.
B. R.
Fisher
,
H. J.
Eisler
,
N. E.
Stott
, and
M. G.
Bawendi
,
J. Phys. Chem. B
108
,
143
(
2004
).
30.
B.
Fisher
,
J. M.
Caruge
,
D.
Zehnder
, and
M.
Bawendi
,
Phys. Rev. Lett.
94
,
087403
(
2005
).
31.
B. D.
Mangum
,
Y.
Ghosh
,
J. A.
Hollingsworth
, and
H.
Htoon
,
Opt. Express
21
,
7419
(
2013
).
32.
G.
Nair
,
J.
Zhao
, and
M. G.
Bawendi
,
Nano Lett.
11
,
1136
(
2011
).
33.
X. N.
Huang
,
Q. F.
Xu
,
C. F.
Zhang
,
X. Y.
Wang
, and
M.
Xiao
,
Nano Lett.
16
,
2492
(
2016
).
34.
Y. S.
Park
,
Y.
Ghosh
,
Y.
Chen
,
A.
Piryatinski
,
P.
Xu
,
N. H.
Mack
,
H. L.
Wang
,
V. I.
Klimov
,
J. A.
Hollingsworth
, and
H.
Htoon
,
Phys. Rev. Lett.
110
,
117401
(
2013
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.