調控非同價元素構成的多組分硫化物薄膜材料以及調節晶體的原子排序是許多現代技術的性能的關鍵。但是人們對于有序結構在量子限域材料(比如膠體納米晶體)的研究比較少。
有鑒于此,蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)Vanessa Wood教授、Maksym Yarema教授等對超小的三元/四元量子點材料(以I-III-VI組構成的Cu-Zn-In-Se半導體材料為例)的可能組成和原子排序的調節的可能性進行研究。合成了3.3 nm的四元納米晶,并且發現在僅有100個原子構成的量子點中能夠形成陽離子和陽離子空位的有序結構。
本文要點
(1)
通過實驗和理論計算,研究了結構有序和光學性質之間的關系。發現陽離子的排列和有序性對熒光效率起到非常重要的影響作用。特別時Cu空位的濃度與熒光量子產率有關,結構有序能夠促進形成具有光學活性的Cu空位結構。
(2)
另一方面,作者發現陽離子位點的無序性的不利影響作用,通過Zn(II)等中間價態陽離子能夠減少這種無序結構。
參考文獻
Maksym Yarema, Nuri Yazdani, Olesya Yarema, Nikola ?or?evi?, Weyde M. M. Lin, Deniz Bozyigit, Sebastian Volk, Annina Moser, Alexandra Turrini, Petr A. Khomyakov, Maarten Nachtegaal, Mathieu Luisier, Vanessa Wood, Structural Ordering in Ultrasmall Multicomponent Chalcogenides: The Case of Quaternary Cu‐Zn‐In‐Se Nanocrystals, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202406351
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202406351