如何做一锅尺寸可调又超级均匀的量子点？

芣苢

2020-09-14

第一作者：Serena Busatto

通讯作者：Celso de Mello Donega

通讯单位：乌得勒支大学

本文亮点：

1）发展了一种新的合成InSb QDs的策略。

2）阐明了QDs的形成机制。

胶体InSb量子点（QDs）的合成方法学仍不成熟，主要是由于缺乏合适的前驱体。

近日，乌得勒支大学Celso de Mello Donega等报道了一种新的合成InSb QDs的策略。

图1. InSb量子点TEM图。

要点1：InSb量子点合成

作者在室温下，通过市售化合物（InCl₃，Sb [NMe₂] ₃和伯烷基胺）原位形成的Sb（III）和In（III）物种之间的路易斯酸碱相互作用来获得 InSb加合物；然后将获得的InSb加合物用作前驱体，在足够高的温度下(>230°C）快速共还原获得胶体InSb QDs，其直径范围为2.8至18.2 nm。

要点2. 形成机制

作者研究了该方法合成的QDs的形成机制，发现它是基于非经典的成核事件，然后是聚集增长机制。

图2. 增长机制。

要点3. InSb量子点结构

合成的QDs具有多尺寸分布，可以通过合成后的尺寸分馏进行分离。研究表明，直径低于7.0 nm的InSb QDs具有闪锌矿晶体结构，而较大的QDs（10 nm）由纤锌矿和闪锌矿QDs的混合物组成。

图3. InSb量子点结构分析。

要点4. 量子点的光致发光

获得的QDs的光致发光具有较小的斯托克斯位移和短的辐射寿命，这意味着其发射是由于带边重组，并且InSb QDs中保留了体相InSb的带隙的直接性质。

 图4. 吸收和光致发光谱。

要点5. InSb量子点的带隙与尺寸关系

作者构建了一条尺寸曲线，该曲线将最低能量吸收跃迁的峰位置与QDs直径相关联，这表明胶体InSb QDs的带隙随着尺寸的减小而受到1/d依赖性的影响。

图5. 红外吸收光谱和带隙的尺寸依赖性。

小结

这项工作展现了Sb(III)和In(III)配合物之间的路易斯酸碱相互作用，原位形成了InSb QDs。

参考文献：

Serena Busatto，et al. Luminescent Colloidal InSb Quantum Dots from in Situ-Generated Single-Source Precursor.ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c04744

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c04744