高发光的纳米晶体具有离散的光学转换
J D Holmes1, K J Ziegler, R C Doty
1Center for Nano- and Molecular Science and Technology, Department of Chemical Engineering and Texas Materials Institute, University of Texas, Austin, Texas 78712, USA.
Journal of the American Chemical Society
|July 18, 2001
概括
研究人员开发了一种新方法,使用超临界流体制造稳定,晶 (Si) 纳米晶体. 这些有机单层被动化Si纳米晶体表现出高效的蓝色和绿色光辐射,显示出量子束效应.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 量子物理学 量子物理学 是一种量子物理学.
背景情况:
- 纳米晶体 (SiNCs) 对光电子应用具有前景.
- 实现稳定,高度结晶的SiNCs具有可控性质仍然是一个挑战.
- 在SiNC中的量子束效应改变了它们的光学和电子特性.
研究的目的:
- 开发一种新型的合成方法,用于生产强大的晶纳米晶体.
- 为了实现尺寸单分散,有机单层被动化SiNCs.
- 描述合成的SiNCs的光学和电子特性.
主要方法:
- 采用超临界流体方法,在500°C和345 bar的温度下使用烯基前体和醇.
- 在超临界中,前体的热降解促进了纳米晶体的形成和被动化.
- 进行了光学光谱学 (吸收率,PLE) 和发光性质的表征.
主要成果:
- 相对大小单分散的Si纳米晶体 (15-40 Å直径) 在大量合成.
- 八醇通过氧化物结合有效地使SiNC表面被动化,提供了硬质稳定.
- 由于量子束,观察到光学属性的显著蓝色转移.
- 实现了高效的蓝色 (15 Å) 和绿色 (25-40 Å) 带边光发射,在室温下高达23%的发光量子产量.
- 电子结构显示主要是间接的转换,即使对于小尺寸.
结论:
- 开发的超临界流体方法是有效合成强大的,晶体SiNCs.
- 有机单层被动化增强了SiNCs的稳定性和光学性能.
- 在合成的SiNC中,量子束效应得到了明确的证明,导致可调节的发射特性.
