基于InAs膠體量子點的光電器件需要合成高度單分散的CQD。由于含砷的反應物三甲基甲硅烷基砷((TMSi3)As)、三甲基鍺基砷((TMGe3)As)具有復雜性,人們進行了許多嘗試發展新合成原料;但是目前,只有上述兩種高反應性前體能夠產生優異的光電探測器器件性能。
有鑒于此,多倫多大學Edward H. Sargent教授等從機制角度研究,發現助表面活性劑二辛胺(dioctylamine )起到產生單分散InAs的關鍵作用。
本文要點
(1)
通過對InAs量子點的表面配體進行定量分析,我們發現(TMGe3)As形成富集In的特性,而且發現表面存在無定形油酸銦的殼,我們發現這導致產生表面缺陷。因此,通過材料加工策略來去除表面殼層,從而在量子點中實現有效的電荷轉移。
(2)
開發了表面修飾策略調節量子點的合成過程,不論合成原料的比例,都能夠合成得到比較平衡的In/As化學計量比,能夠制造940 nm激子量子效率(25-28%)EQE達到目前最好品質區間的近紅外光電探測器。
參考文獻
Hyeong Woo Ban, Maral Vafaie, Larissa Levina, Pan Xia, Muhammad Imran, Yanjiang Liu, Amin Morteza Najarian, and Edward H. Sargent*, Resurfacing of InAs Colloidal Quantum Dots Equalizes Photodetector Performance across Synthetic Routes, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c06202
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c06202