Opis projektu
Kropki kwantowe pozbawione kadmu dzięki syntezie chemicznej
Nanokryształy koloidalne będące półprzewodnikami, zwane też kropkami kwantowymi, przyciągają wiele uwagi ze strony przedstawicieli nauki i przemysłu ze względu na swoje wyjątkowe właściwości optyczne i elektroniczne. Typowe kropki składają się z binarnych związków często zawierających kadm, który jest toksyczny – utrudnia to ich wykorzystanie w produktach konsumenckich. Niedawne postępy w zakresie syntezy kropek kwantowych z fosforkiem indu sprawiają, że stają się one obiecującą alternatywą dla kadmu. Krytycznym parametrem decydującym o ich wykorzystaniu w urządzeniach emitujących światło jest osiągnięcie wąskiego spektrum emisji fluorescencyjnych. Twórcy projektu InPlane, finansowanego z działania „Maria Skłodowska-Curie”, opracowują nową metodę syntezy chemicznej dwuwymiarowych nanopłytek fosforku indu. Naukowcy będą się koncentrować na ponownej krystalizacji małych nanokryształów fosforku indu oraz na wymianie kationów.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
01069 Dresden
Niemcy