化物驱动的合成控制InSb体量子点使短波红外光探测器成为可能
Muhammad1, Dongsun Choi1, Darshan H Parmar1
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Toronto, 10 King's College Road, Toronto, Ontario, M5S 3G4, Canada.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|September 21, 2023
概括
研究人员使用化添加剂开发了一种新的抗氧化物 (InSb) 体量子点 (CQD) 合成方法. 这种方法提高了CQD尺寸的统一性,并使得用于红外传感的高性能,无重金属光探测器成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 抗氧化物 (InSb) 体量子点 (CQD) 提供了潜在的红外 (IR) 光传感,因为它们可调节的带隙.
- 合成具有可控大小,分散性和光学特性的InSb CQD仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 调查InSb CQD生产中的合成挑战.
- 为统一的InSb CQDs开发一种新的合成策略.
- 为了证明基于InSb CQD的光电探测器的性能.
主要方法:
- 研究了减少前体在CQD生长中的作用.
- 使用非 pyrophoric 前体和化添加剂开发了一种合成.
- 采用实验和计算研究来理解添加效应.
- 用于合成后的配体交换用于薄膜制造.
主要成果:
- 确定了不受控制的抗前体减少作为一个关键的合成障碍.
- 发现化添加剂减缓了前体的减少,使CQD增长均.
- 由此产生的InSb CQD表现出可调节的刺激过渡 (1.260.98 eV) 和强烈的光发光.
- 为高质量的CQD薄膜制造的合稳定墨水.
结论:
- 使用化添加剂的新型合成方法成功解决了InSb CQD尺寸控制问题.
- 开发的InSb CQD适用于制造高性能光探测器.
- 第一个InSb CQD光探测器在1200 nm时实现了75%的外部量子效率,这是无重金属的IR CQD设备中报告的最高水平.
