2023-05-16 カーディフ大学
◆研究チームは、ナノファセティングと呼ばれるプロセスを使用して、量子ドットを様々な形状のナノクリスタルに変換しました。立方体やオリーブ状の構造から複雑な切頭オクタヘドロンまで、これらのナノクリスタルは独特の光学的および電子的特性を持ち、さまざまな技術に利用できます。
◆今後の開発により、切頭オクタヘドロンは太陽電池のエネルギー収集に使用され、現行の技術よりも高い効率を実現することが期待されます。また、ナノクリスタルは生体画像技術に応用され、診断や薬物送達の効率と安定性を向上させることができる可能性があります。この研究は、量子ドット技術の幅広いエネルギーおよび照明産業への応用において重要な進歩であり、これらの技術の将来に期待が寄せられています。
＜関連情報＞
- https://www.cardiff.ac.uk/news/view/2718961-shaping-the-technologies-of-the-future
- https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.2c04851
コロイド状量子ドット半導体ナノ結晶における局所構造モチーフの進化がナノファセッティングを導く Evolution of Local Structural Motifs in Colloidal Quantum Dot Semiconductor Nanocrystals Leading to Nanofaceting
Bo Hou, Felix Cosmin Mocan, Yuljae Cho, Jongchul Lim, Jiangtao Feng, Jingchao Zhang, John Hong, Sangyeon Pak, Jong Bae Park, Young-Woo Lee, Juwon Lee, Byung-Sung Kim, Stephen M. Morris, Jung Inn Sohn, SeungNam Cha, and Jong Min Kim
Nano Letters Published:March 13, 2023
DOI:https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c04851
Abstract
Colloidal nanocrystals (NCs) have shown remarkable promise for optoelectronics, energy harvesting, photonics, and biomedical imaging. In addition to optimizing quantum confinement, the current challenge is to obtain a better understanding of the critical processing steps and their influence on the evolution of structural motifs. Computational simulations and electron microscopy presented in this work show that nanofaceting can occur during nanocrystal synthesis from a Pb-poor environment in a polar solvent. This could explain the curved interfaces and the olivelike-shaped NCs observed experimentally when these conditions are employed. Furthermore, the wettability of the PbS NCs solid film can be further modified via stoichiometry control, which impacts the interface band bending and, therefore, processes such as multiple junction deposition and interparticle epitaxial growth. Our results suggest that nanofaceting in NCs can become an inherent advantage when used to modulate band structures beyond what is traditionally possible in bulk crystals.
