高品質のZnSe量子細線への道

強力な量子閉じ込め効果を備えた一次元半導体ナノワイヤー（量子細線（QW））は、高度なオプトエレクトロニクスおよび光化学変換のアプリケーションにとって非常に興味深いものです。 最先端のCd含有のものを超えて、代表的な重金属を含まない半導体としてのZnSe QWは、次世代の環境に優しいアプリケーションの最大の可能性を示しています。

残念ながら、これまでに製造されたZnSeナノワイヤは、主に、近紫色光吸収を伴う強力な量子閉じ込め領域、または識別できない励起子の特徴を備えたバルク領域に限定されています。 放射状および軸方向のサイズの同時、オンデマンド、および高精度の操作（青色光領域での強力な量子閉じ込めを可能にする）は、これまでのところ困難であり、今後のアプリケーションを大幅に妨げています。

に掲載された新しい記事で 国立科学レビュー、中国科学技術大学（USTC）のYU Shuhong教授が率いる研究チームは、柔軟な合成アプローチを開発することにより、高品質で青色光活性のZnSeQWのオンデマンド合成を報告しました。 ZnSe QWの直径と長さを独立した、高精度で広範囲に制御できる触媒成長戦略。 このようにして、それらは以前の魔法のサイズのZnSeQWとバルクのようなZnSeナノワイヤの間のギャップを埋めます。

研究者らは、立方相触媒チップとウルツ鉱型ZnSe QWの間の新しいエピタキシャル配向が、超薄型の積層欠陥のないQWの形成に動力学的に有利であることを発見しました。 強力な量子閉じ込め、高度なサイズ制御、および混合相の欠如により、半値全幅（FWHM）が13 nm未満の青色光領域で、明確に定義された超狭励起子吸収がもたらされます。 表面チオールの不動態化後、これらのZnSe QWの表面電子トラップをさらに排除し、長寿命の電荷キャリアと高効率の太陽からHへの変換を実現しました。₂ 変換。

2段階の触媒成長戦略は、さまざまなコロイド状ナノワイヤーに一般的であると考えられています。 したがって、これらの高品質のナノワイヤへのアクセスは、将来の太陽燃料およびオプトエレクトロニクスにおける重金属を含まない用途のための用途の広い材料ライブラリを提供するでしょう。