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-リチウムイオンインターカレーションによる量子ドットのドーピング
-Doping of Quantum Dots by Lithium Ion Intercalation.
PMID: 32666788 DOI: 10.1021/acsami.0c09366.
抄録
コロイダル量子ドット（QDs）の光学特性は、その非局在化バンドに過剰な電子や正孔が導入されると敏感に反応します。堅牢でエネルギー効率の高い量子ドットの電子ドーピングには、適切な電荷補償が不可欠です。しかし、表面修飾や置換不純物による電荷補償は、効果的なドーピングを可能にするには十分な制御ができない。本論文では、注入された電子を間質Liで補償してLiCdSeを形成するCdSe QDsの電気化学的-タイプのドーピングについて述べる。-型縮退ドーピングは、QDの最も低いエネルギーの励起子状態への吸収を可逆的に減少させ、バンド内光遷移を活性化させ、QDのフォトルミネッセンスをより高いエネルギーにシフトさせる。本研究により、コロイド状QDの光学特性を調整するための可逆的かつ高度に制御可能な方法として、電気化学的間質ドーピングを確立した。
The optical properties of colloidal quantum dots (QDs) are sensitive to introduction of excess electrons or holes into their delocalized bands. Crucial to robust and energy-efficient electronic doping of QDs is suitable charge compensation. Compensation by surface modification and substitutional impurities are however not sufficiently controllable to enable effective doping of QDs. This manuscript describes electrochemical -type doping of CdSe QDs where injected electrons are compensated by interstitial Li to form LiCdSe, x ≤ 0.3. -type degenerate doping reversibly decreases absorption into the lowest-energy excitonic state of the QD, activates intraband optical transitions, and shifts the photoluminescence of the QD to higher energy. This work establishes electrochemical interstitial doping as a reversible and highly controllable method for tuning the optical properties of colloidal QDs.