Descrizione del progetto
Un percorso di sintesi chimica innovativo verso punti quantici privi di cadmio
I nanocristalli semiconduttori colloidali o punti quantici, hanno suscitato un grande interesse nel mondo accademico e nel settore industriale grazie alle loro proprietà ottiche ed elettroniche straordinarie. In genere, i punti sono realizzati con composti binari spesso contenenti cadmio, un elemento tossico che pertanto ne ostacola l’utilizzo nei prodotti di consumo. Alcuni progressi recenti nella sintesi di punti quantici a base di fosfuro di indio li rendono un’opzione alternativa promettente senza cadmio. Un parametro essenziale per l’impiego nei dispositivi a emissione di luce risiede nel raggiungimento di uno spettro di emissione di fluorescenza ristretto. Il progetto InPlane, finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, sta sviluppando un metodo di sintesi chimica inedito per la realizzazione di nanopiastrine bidimensionali di fosfuro di indio. L’attenzione si concentrerà sulla ricristallizzazione di piccoli nanocristalli di fosfuro di indio e sullo scambio cationico.
Obiettivo
Colloidal semiconductor nanocrystals (NCs) attract immense interest both from the scientific community and industrial companies/startups, due to their unique optical properties that are tunable in a wide range through changing their composition, size, shape, etc. However, currently, the implementation of the well-developed NCs in consumer products is hindered by the presence of toxic cadmium and the development of “Cd-free” NCs, investigation and optimization of their properties are important challenges in the field. Among the most promising “Cd-free” alternatives are indium phosphide (InP) NCs but despite all advances in their synthesis, there is still a need to achieve narrow fluorescence of such NCs – a parameter crucial for their applications in light-emitting devices (e.g. in displays).
In this project, we propose a novel approach to solve this issue, which consists in the chemical synthesis of two-dimensional InP nanoplatelets (NPls). To achieve this, two strategies will be examined: recrystallization of small InP NCs and cation exchange. The research of the first strategy will involve studying precursor reactivity, searching for a suitable promoter of anisotropic growth, and on the optimization of the reaction conditions. The cation exchange strategy will focus on the investigation of the incorporation of indium ions into the pre-synthesized Cu3-xP NPls to achieve complete cation exchange. In the next stages, further work will concentrate on the optimization of obtained NPls for practical applications through achieving spectral tunability by alloying and through maximizing photoluminescence quantum yield and stability by covering InP NPls with a wide bandgap shell. Additionally, to demonstrate the application potential of the prepared NPls and related heterostructures the extensive characterization of chemical and physical properties of InP NPls will be conducted with the specific focus on the properties relevant for light-emitting applications.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
01069 Dresden
Germania