Фотолюминесценция в видимом диапазоне у оксида цинка (ZnO) имеет долгую и сложную историю исследований. В прошлых работах исследователи связывали излучение в видимом диапазоне с присутствием примесей или структурных дефектов (таких как кислородные вакансии, вакансии цинка, интерстициальные цинковые атомы, поверхностные состояния), однако мнение по этому вопросу остается разделенным. Для квантовых точек ZnO с хорошей кристалличностью и высокой светоотдачей сводить механизм излучения в видимом диапазоне к модели дефектов противоречиво. В данной статье предложена модель множественного смешанного самозахваченного доменного экситона для квантовых точек ZnO. Были синтезированы квантовые точки ZnO с яркой смесью одиночных/тройных самозахваченных доменных экситонов, излучение которых охватывает диапазон 400~700 нм. Квантовые выходы фотолюминесценции (PLQY) для одиночных и тройных экситонов составили 45,56% и 22,44% соответственно. Благодаря хорошей прозрачности и яркости тройных экситонов мы изучили применение квантовых точек ZnO для рентгеновской детекции и визуализации в видимой области. Минимальный предел обнаружения рентгеновского излучения для плёнок сцинтиллятора на базе квантовых точек ZnO достиг 64,89 нГр/с, что ниже стандарта дозы для медицинской рентгенографии. Данная работа предлагает новую модель излучения квантовых точек ZnO в видимом диапазоне, реализует новый прозрачный сцинтиллятор на основе квантовых точек ZnO и демонстрирует его потенциал для рентгеновской детекции и визуализации.

Квантовые точки ZnO; Самозахваченные доменные экситоны; Одиночное/тройное состояние; Рентгеновская визуализация