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膠體半導(dǎo)體納米晶的表面結(jié)構(gòu)能夠?qū)ξ锢硇再|(zhì)和化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生顯著影響，用于保護(hù)膠體納米粒子穩(wěn)定性的絕緣性有機(jī)殼阻礙電荷傳輸，因此影響光電應(yīng)用。將有機(jī)配體替換為長度更小的無機(jī)配體有助于增強(qiáng)載流子的移動(dòng)能力和穩(wěn)定性，這對(duì)于膠體納米半導(dǎo)體粒子應(yīng)用于LED、光探測器、晶體管等非常重要。在各種膠體半導(dǎo)體納米晶中，InP納米晶量子點(diǎn)通常作為研究表面化學(xué)的模型。

有鑒于此，哥廷根大學(xué)Loredana Protesescu等報(bào)道III族金屬鹽作為InP納米晶量子點(diǎn)的無機(jī)配體。

主要內(nèi)容

（1）

作者分別研究III族金屬（Al, In, Ga）的鹵化物、硝酸鹽、高氯酸鹽作為無機(jī)表面活性劑。此外，分別考察了肉豆蔻酸酯和油胺作為X型有機(jī)配體和L型有機(jī)配體穩(wěn)定InP膠體納米晶量子點(diǎn)的配體交換機(jī)理。

（2）

發(fā)現(xiàn)所有的金屬鹵化物、硝酸鹽、高氯酸鹽都能夠溶解于極性溶劑中，并且發(fā)生配體交換生成金屬和溶劑構(gòu)成的陽離子物種（比如[Al(MFA)₆]³⁺, [Ga(MFA)₆]³⁺, [In(MFA)₆]³⁺），當(dāng)去除有機(jī)配體后，這些物種能夠穩(wěn)定InP納米晶量子點(diǎn)。金屬鹵化物穩(wěn)定的InP/[M(Solvent)₆]³⁺都在極性溶劑中表現(xiàn)優(yōu)異的穩(wěn)定性，當(dāng)濃度高達(dá)74 mg/mL并且存儲(chǔ)6個(gè)月后仍保持較高的介電常數(shù)。這項(xiàng)研究結(jié)果展示了極性溶劑中膠體量子點(diǎn)納米晶的解離-復(fù)合機(jī)理，有助于理解InP的表面化學(xué)性質(zhì)，有助于研究更加復(fù)雜的InAs或InSb量子點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

Yun Hai, Kushagra Gahlot, Mark Tanchev, Suhas Mutalik, Eelco K. Tekelenburg, Jennifer Hong, Majid Ahmadi, Laura Piveteau, Maria Antonietta Loi, and Loredana Protesescu*, Metal–Solvent Complex Formation at the Surface of InP Colloidal Quantum Dots, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c03325

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c03325