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科学家经过SEM、TEM以及XRF等多种手法深入研讨了熔盐介质中III-V族纳米晶的组成及其特性！

来源：不锈钢激光打标发布时间：2024-11-26 05:57:15

科学家经过原位PL、STEM等技能提醒了涣散介导组成办法对有机–无机混合钙钛矿纳米晶体（PNCs）的结构、描摹和光电功能的影响！

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【研讨布景】胶体量子点是具有尺度可调光电特性的纳米晶体，因其在显现器、激光器、光电探测器和太阳能电池等范畴的广泛运用成为了研讨热门。但是，现在胶体组成的III-V族半导体，如砷化镓（GaAs），仍面对无法经过惯例溶液法高效组成的问题。这还在于GaAs在低温下易发生缺点，而有机溶剂难以承受组成所需的高温。此外，分子GaIII的高路易斯酸性导致了副反响，影响了组成资料的质量。

有鉴于此，芝加哥大学Dmitri Talapin教授团队提出了运用熔融无机盐作为溶剂的高温胶体组成办法。他们经过操控熔盐中的氧化复原反响，成功组成了包含GaAs在内的多种III-V族纳米晶资料，并完成了形状操控和尺度依赖性带边光致发光。这一研讨为III-V族胶体半导体的组成拓荒了新的技能途径，展现了熔盐作为溶剂的巨大潜力。

表征解读】本文经过多种表征手法深入研讨了熔盐介质中III-V族纳米晶的组成及其特性，提醒了其在量子点技能中的运用潜力。运用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱（Raman）和X射线荧光（XRF）等仪器，作者对组成的纳米晶进行了一系列具体的结构和光学特性剖析，确认了其结晶性、尺度散布及化学成分。

首要，选用XRD剖析显现，直接组成的GaP1-yAsy纳米晶表现出与预期相符的特征衍射峰，标明其具有杰出的结晶性。这一作用为后续的功能评价供给了根底。此外，TEM成像提醒了纳米晶的描摹和尺度，发现其直径均匀且涣散杰出。这一微观结构特征与组成条件严密相关，标明熔盐介质能够有用操控纳米晶的成长进程。

针对作者观察到的GaAs1-ySby纳米晶的优异功能，运用拉曼光谱剖析进一步确认了其固溶体特性。拉曼峰位的改变与纳米晶组成的改变直接相关，这为调控带隙供给了重要的信息。结合XRF剖析，作用显现组成的纳米晶具有十分杰出的化学稳定性和高纯度，从而证明了熔盐作为溶剂在高温组成中的优势。

在此根底上，作者经过量子点的光致发光（PL）特性表征，发现量子约束效应显着提升了GaP纳米晶的带隙，使其在可见光谱范围内表现出透明性和高折射率。这一发现为量子点在光子学范畴的运用供给了新的思路。作者进一步运用DOLFIN光刻技能对GaP纳米晶进行了图画化，证明了其在集成光子器材中的潜在运用价值。

总归，经过上述多种表征手法的深入剖析，作者不只提醒了熔盐介质在III-V族纳米晶组成中的共同优势，还深入探讨了其微观机理。这一研讨开展不只推动了对新式纳米资料的了解，也为下一代光电器材的开发奠定了根底，展现了熔盐在准确组成操控中的宽广远景。这些新资料的制备，不只扩展了作者对纳米资料化学的知道，也为完成高功能电子和光子器材供给了新的技能途径，推动了相关范畴的继续前进。

图1. 在熔盐溶剂中操控氧化复原电位对III-V族纳米晶转化的重要性。

定论展望】本文的研讨为熔盐中胶体量子点的组成供给了新的视角，展现了熔盐氧化复原化学在资料科学中的广泛运用潜力。首要，经过量子约束效应，研讨标明GaP纳米晶能够在可见光谱范围内完成透明性和高折射率，极大地拓宽了其在光子学中的运用远景。其次，文章中的混合氮化物GaP1-yAsy纳米晶和GaAs1-ySby纳米晶的成功组成，展现了熔盐作为新式反响介质的优越性。这些作用不只证明了熔盐在组成III-V族纳米资料方面的有用性，也提醒了其在准确操控纳米资料的尺度、形状和外表性质方面的巨大潜力。

此外，研讨强调了将传统有机溶剂化学的概念转化至熔盐体系的重要性，为未来的资料规划供给了新的思路。这种跨范畴的研讨不只拓宽了胶体化学的视界，也为开发新式半导体资料和器材奠定了根底。因而，熔盐在高温组成和精密化学反响中的运用，预示着未来在纳米技能和资料科学范畴或许的打破与开展。