《溶剂介导的原子精确金-银纳米团簇在半导体一维材料上的组装》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2020-05-25
  • 基于纳米级构件的自底向上功能器件设计依赖于对其自组装行为的精确控制。原子精确金属纳米团簇是设计可调谐纳米材料的基本单元,但实现具有高度各向异性的宏观功能团簇材料的定向组装一直是一个挑战。在这里,我们发现了一个溶剂介导的34个原子的金属间金-银团簇的组装,由20个1-乙基ladamantanes保护到1D聚合物中,相邻的团簇之间有Ag-Au-Ag键,单晶x射线衍射分析的原子结构直接显示了这一点。密度泛函理论计算预测簇状聚合物的单晶带隙约为1.3 eV。簇状聚合物单晶场效应晶体管的p型半导体特性具有高度的各向异性,其在聚合物方向上的电导率与交叉方向相比约为1800倍,空穴迁移率约为0.02 cm2 V−1 s−1,通/关比约为≈4000。这一性能为进一步设计具有高度各向异性半导体特性的功能团簇材料提供了希望。

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  • 《新型半导体纳米材料实现高效光化学转化》

    • 来源专题:半导体工艺技术
    • 编译者:shenxiang
    • 发布时间:2018-12-07
    • 近日,科技日报记者从中国科学技术大学获悉,该校俞书宏教授课题组与合作者合作,设计了一种“脉冲式轴向外延生长”方法,成功制备了尺寸、结构可调的一维胶体量子点-纳米线分段异质结,利用ZnS纳米线对CdS量子点的晶面选择性钝化作用,可同时实现量子点表面的有效钝化和光生载流子的有效转移。该研究成果近日发表在《自然·通讯》杂志上。 设计新型半导体纳米材料以捕获太阳能并实现高效光化学转化,是解决当前全球能源与环境危机的一种理想途径之一。胶体量子点具有尺寸可调的光学和电学特性,因而作为一种重要的光催化剂材料在太阳能转化领域备受青睐。 然而,胶体量子点的表面悬挂键会导致大量的陷阱态,从而将载流子强烈局域化并阻碍其进一步参与表面化学反应。目前,如何同时实现量子点表面钝化和电荷转移仍然面临挑战。 研究团队基于此前他们在液-固-固相催化生长一维纳米异质结构的工作基础,提出了一种“脉冲式轴向外延生长”合成胶体半导体纳米晶的新策略。理论计算表明,Zn和Cd原子在Ag2S固相催化剂中的嵌入能差异使得在Cd前驱物存在时能够优先生长CdS,因而可通过控制Cd前驱物的加入调控CdS量子点-ZnS纳米线的结构参数。 该方法具有高度的灵活性,可对量子点的尺寸、数量、间距和晶相进行精准控制。研究者发现ZnS纳米线选择性钝化CdS量子点晶面以后,降低了载流子局域化程度,延长了载流子寿命,有利于载流子迁移至催化剂表面进行反应。 这项研究为今后设计开发新型高效光催化剂提供了新途径。此外,该合成策略还有望拓展到其他胶体量子点体系,并通过完善合成方法实现其结构参数的精细调控,预期在激光、单光子源以及单电子探测等方面展现出独特的应用价值。
  • 《原子精确的金纳米团加速了在MoS2纳米片上的氢进化:双重界面效应》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2017-07-28
    • 通过电催化水分裂产生的氢能对未来的能源革命有着巨大的前景。设计丰富高效的催化剂,实现氢进化反应的机械理解是可取的。本文介绍了一种通过引入金纳米簇作为催化剂来提高钼二硫化物的性能的策略。普通二硫化钼nanosheets相比,Au25(SR)18 /二硫化钼纳米复合材料表现出增强她的活动小发作的潜力−0.20 V(vs可逆氢电极)和马高电流密度为59.3厘米−2−0.4 V的潜在除了界面相互作用制备和二硫化钼、Au25核心之间的界面和表面配体(硫醇盐vs selenolate)也发现明显影响催化性能。这项工作突出了金属纳米团的前景,通过调整金纳米团和MoS2纳米片之间的界面电子相互作用,以及金属核心和表面配体之间的界面,提高了她的性能。 ——文章发布于2017年7月24日