对载流子型半导体量子点(QD)的控制对于其光电器件应用至关重要,这仍然是一项艰巨而具有挑战性的任务。有鉴于此,中国科学技术大学王强斌教授、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所Hongchao Yang等报道一种通过K杂质交换的简单掺杂策略,将近红外n型无毒重金属AgAuSe(AAS)量子点转化为p型量子点。
当掺杂剂达到约22.2 %的饱和浓度,Femi能级向下移动到价带附近,通过光致发光、X射线光电子能谱和紫外光电子能谱分析证实了p型载流子特性。第一性原理计算表明,当K杂质与Ag的高迁移率引起的AAS中丰富的阳离子空位结合时,K杂质优先占据间隙位置并形成复杂的缺陷,从而作为浅受体增强p型电导率。
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制造了基于AAS量子点的p-n同质结,作为光电二极管器件中的源层,室温探测率高达2.29×1013 Jones,线性动态范围超过103 dB。这项研究为未来使用无毒金属银基量子点设计p-n同质结提供了指导,并进一步展示了先进光电器件应用中的潜力。
参考文献
Zhiyong Tang, Zhixuan Wang, Hongchao Yang*, Zhiwei Ma, Yejun Zhang, Jiang Jiang, and Qiangbin Wang*, p-Type AgAuSe Quantum Dots, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c10691
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c10691