The influence of conjugated alkynyl(aryl) surface groups on the optical properties of silicon nanocrystals: photoluminescence through in-gap states
Notice bibliographique
Résumé
Developing new methods, other than size and shape, for controlling the optoelectronic properties of semiconductor nanocrystals is a highly desired target. Here we demonstrate that the photoluminescence (PL) of silicon nanocrystals (SiNCs) can be tuned in the range 685-800 nm solely via surface functionalization with alkynyl(aryl) (phenylacetylene, 2-ethynylnaphthalene, 2-ethynyl-5-hexylthiophene) surface groups. Scanning tunneling microscopy/spectroscopy on single nanocrystals revealed the formation of new in-gap states adjacent to the conduction band edge of the functionalized SiNCs. PL red-shifts were attributed to emission through these in-gap states, which reduce the effective band gap for the electron-hole recombination process. The observed in-gap states can be associated with new interface states formed via (-Si-C≡C-) bonds in combination with conjugated molecules as indicated by ab initio calculations. In contrast to alkynyl(aryl)s, the formation of in-gap states and shifts in PL maximum of the SiNCs were not observed with aryl (phenyl, naphthalene, 2-hexylthiophene) and alkynyl (1-dodecyne) surface groups. These outcomes show that surface functionalization with alkynyl(aryl) molecules is a valuable tool to control the electronic structure and optical properties of SiNCs via tuneable interface states, which may enhance the performance of SiNCs in semiconductor devices.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,005 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».