基于InAs胶体量子点的光电器件需要合成高度单分散的CQD。由于含砷的反应物三甲基甲硅烷基砷((TMSi3)As)、三甲基锗基砷((TMGe3)As)具有复杂性,人们进行了许多尝试发展新合成原料;但是目前,只有上述两种高反应性前体能够产生优异的光电探测器器件性能。
有鉴于此,多伦多大学Edward H. Sargent教授等从机制角度研究,发现助表面活性剂二辛胺(dioctylamine )起到产生单分散InAs的关键作用。
本文要点
(1)
通过对InAs量子点的表面配体进行定量分析,我们发现(TMGe3)As形成富集In的特性,而且发现表面存在无定形油酸铟的壳,我们发现这导致产生表面缺陷。因此,通过材料加工策略来去除表面壳层,从而在量子点中实现有效的电荷转移。
(2)
开发了表面修饰策略调节量子点的合成过程,不论合成原料的比例,都能够合成得到比较平衡的In/As化学计量比,能够制造940 nm激子量子效率(25-28%)EQE达到目前最好品质区间的近红外光电探测器。
参考文献
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