Reductive pathways in molten inorganic salts enable colloidal synthesis of III-V semiconductor nanocrystals

纳米晶 量子点 熔盐 胶体 半导体 材料科学 光致发光 纳米技术 化学工程 化学 光电子学 冶金 有机化学 工程类
作者
Justin C. Ondry,Zirui Zhou,Kailai Lin,Aritrajit Gupta,Jun Hyuk Chang,Haoqi Wu,Ahhyun Jeong,Benjamin F. Hammel,Di Wang,H. Christopher Fry,Sadegh Yazdi,Gordana Duković,Richard D. Schaller,Eran Rabani,Dmitri V. Talapin
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:386 (6720): 401-407 被引量:3
标识
DOI:10.1126/science.ado7088
摘要

Colloidal quantum dots, with their size-tunable optoelectronic properties and scalable synthesis, enable applications in which inexpensive high-performance semiconductors are needed. Synthesis science breakthroughs have been key to the realization of quantum dot technologies, but important group III–group V semiconductors, including colloidal gallium arsenide (GaAs), still cannot be synthesized with existing approaches. The high-temperature molten salt colloidal synthesis introduced in this work enables the preparation of previously intractable colloidal materials. We directly nucleated and grew colloidal quantum dots in molten inorganic salts by harnessing molten salt redox chemistry and using surfactant additives for nanocrystal shape control. Synthesis temperatures above 425°C are critical for realizing photoluminescent GaAs quantum dots, which emphasizes the importance of high temperatures enabled by molten salt solvents. We generalize the methodology and demonstrate nearly a dozen III-V solid-solution nanocrystal compositions that have not been previously reported.
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