science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Volledig anorganische nanokristallen versterken de infraroodemissie

Synthese van volledig anorganische infrarood-emitterende PbS/CdS-nanokristallen en integratie in infrarood-transparante As2S3-chalcogenideglasmatrix

Er is nieuwe chemie ontwikkeld om loodchalcogenide-nanokristallen te integreren in continue anorganische matrices van chalcogenideglazen. anorganische afdekking, in plaats van conventionele organische afdekliganden, maakt eenvoudige en lage temperatuur inkapseling van deze nanokristallen in oplossing-gegoten infrarood (IR)-transparante amorfe As mogelijk 2 S 3 chalcogenide-matrices. De resulterende volledig anorganische dunne films vertonen stabiele infraroodluminescentie in het technologisch belangrijke nabij-IR-gebied.

Conventionele methoden voor het synthetiseren van nanokristallen zijn onder meer het afdekken met organische moleculen met een lange keten om de deeltjesgrootte te regelen, morfologie, en stabiliteit. Maar moleculaire trillingen geassocieerd met die liganden ondermijnen de excitatie-energieën van de deeltjes, het verminderen van IR-emissie-efficiëntie en stabiliteit.

In een geheel unieke benadering, het onderzoeksteam bedacht een oplossingsfasemethode voor het maken van kern/schil nanokristallen waarin conventionele organische groepen worden vervangen door anorganische As 2 S 3 liganden. Deze volledig anorganische deeltjes worden vervolgens licht verwarmd om de ionische liganden om te zetten in een IR-transparante As 2 S 3 Matrix. Lage temperatuur integratie van nanokristallen in transparante anorganische matrices is een belangrijke stap voor hun optische en opto-elektronische integratie. De nieuwe gegevens suggereren dat diëlektrische screening de belangrijkste oorzaak is van langzame stralingssnelheden in conventionele loodchalcogenide nanokristallen. Effectieve integratie vermindert het diëlektrische contrast en maakt snelle stralingssnelheden mogelijk. Dit is vooral handig voor nanokristallen die uitzenden in het IR-gebied waar weinig gastheermaterialen een goede optische transparantie kunnen bieden.