开发新的方法,而不是尺寸和形状,以控制半导体纳米晶体的光电性能是一个非常理想的目标。在此,我们证明了硅纳米晶(SiNCs)的光致发光(PL)可以通过与烷基(芳基)(苯基乙炔,2-乙炔萘,2-乙基-5-己基噻吩)表面基团的表面功能化,在685 - 800nm范围内进行调节。扫描隧道显微镜/光谱学在单个纳米晶体上显示了在功能化的SiNCs的传导带边缘附近形成新的间隙态。PL红移归因于通过这些间隙态的发射,这减少了电子-空穴复合过程的有效带隙。观察到的空隙的状态可以关联到新界面形成通过(si C≡C -)债券结合共轭分子的从头开始计算。与烷基(芳基)相比,芳基(苯基、萘、2-己基噻吩)和烷基(1-十二烷基)表面基团未观察到SiNCs中间隙态的形成和PL最大值的变化。这些结果表明,烷基(芳基)分子的表面功能化是一种很有价值的工具,可以通过可调界面状态来控制SiNCs的电子结构和光学性质,从而提高SiNCs在半导体器件中的性能。
——文章发布于2018年6月25日