JACS综述：纳米晶体界面结构表征

纳米技术

2021-01-14

半导体纳米晶体材料在多种应用领域中展示了吸引人的光物理学性质，为了进一步提高此类纳米晶的器件同时进行深入理解，需要对物理学缺陷、缺陷电荷载流子进行更加深入的理解，目前此类研究通常局限于纳米晶体的界面，比如半导体晶格和分子修饰配体形成的界面上。但是为了优化纳米晶的性质，需要对界面结构和电子结构进行深入的理解。尤其是，和分子不同，半导体纳米晶的界面化学组成不确定、必须作为异相结构集合体进行表征。因此，为了进一步改善和获得分子级别的纳米晶体界面结构，需要更加先进的表征技术。比如近些年间一些计算模拟方法、实验技术得以发展和丰富。有鉴于此，北卡罗来纳大学教堂山分校Jillian L. Dempsey等综述报道了通过多种技术和方法进行结合，从而实现分子级别理解纳米晶的界面结构、界面反应进行理解。

本文要点：

（1）

从分子级别对纳米晶界面的理解。纳米晶体界面结构确定、研究纳米晶体界面结构的相关工具介绍：界面电子态结构、有机配体-晶格相互作用、配体表征。界面电子态结构：DFT、X射线吸收、瞬态吸收、荧光、电化学；有机配体-晶格相互作用：NMR、IR、Raman、X射线、中子散射、TEM、化学探针分子、ICP-OES/MS、DFT；配体：NMR、TGA、质谱、量热法。

（2）

目前对纳米晶界面结合位点的理解：不同晶面上的配体结构、金属界面缺陷结构。

总结和展望了进一步的发展机会。

参考文献

Carolyn L. Hartley, Melody L. Kessler, and Jillian L. Dempsey*, Molecular-Level Insight into Semiconductor Nanocrystal Surfaces, J. Am. Chem. Soc. 2021,

DOI: 10.1021/jacs.0c10658

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c10658