광발광 단일벽 탄소 나노튜브의 광자 재흡수 효과가 수정된 양자 수율

단일벽 탄소 나노튜브(SWCNTs)에서의 광발광(PL)은 구조 식별을 가능하게 하지만, 특정 나선형 종의 함량 비율을 도출하기 위해서는 각 나선형의 양자 수율을 아는 것이 필요하다. 그러나 SWCNTs의 PL에서 스톡스 이동이 작기 때문에 광자 재흡수 효과가 지배적이며, 겉보기 PL 스펙트럼의 형태와 방출 강도가 농도에 따라 크게 수정된다. 이 문제로 인해 PL을 통한 SWCNTs의 정량적 식별이 어렵다. 본 연구에서는 몇 가지 나선형으로 분리된 SWCNTs의 PL의 농도 의존성을 재흡수 효과를 포함하여 상세히 분석하였다. 고농도 범위에서 발생하는 PL 스펙트럼의 모든 변화는 재흡수 효과로 간단히 설명할 수 있으며, SWCNT 간의 쿨롱 상호작용과 같은 추가적인 효과는 무시할 수 있다. 또한, 재흡수 효과를 수정한 방출 강도에서 신뢰할 수 있는 양자 수율이 도출되었다. PL 양자 수율은 SWCNT 나선형에 따라 달라졌으며, 명확한 "패밀리 패턴"을 나타냈다. 이는 나선형 의존 PL 양자 수율이 주로 E22에서 E11으로의 광학 포논에 의한 이완에 의해 지배된다는 이론적 보고와 일치한다.