I nanofili semiconduttori unidimensionali con un forte effetto di confinamento quantistico, i fili quantistici (QW), sono di grande interesse per le applicazioni nell'optoelettronica avanzata e nelle conversioni fotochimiche. Oltre a quelli contenenti Cd all'avanguardia, ZnSe QW, in qualità di semiconduttore rappresentativo privo di metalli pesanti, ha mostrato il massimo potenziale per applicazioni rispettose dell'ambiente di prossima generazione.

Sfortunatamente, i nanofili di ZnSe prodotti finora sono in gran parte limitati al forte regime di confinamento quantistico con assorbimento di luce quasi viola o al regime di massa con caratteristiche dell'eccitone non distinguibili. Manipolazioni simultanee, su richiesta e ad alta precisione sulle loro dimensioni radiali e assiali, che consentono un forte confinamento quantistico nella regione della luce blu, sono state finora impegnative, il che impedisce sostanzialmente le loro ulteriori applicazioni.

In un nuovo articolo pubblicato su National Science Review , un gruppo di ricerca guidato dal professor YU Shuhong presso l'Università della Scienza e della Tecnologia della Cina (USTC) ha riportato la sintesi su richiesta di QW ZnSe attivi con luce blu di alta qualità sviluppando un approccio sintetico flessibile, un due fasi strategia di crescita catalitica che consente controlli indipendenti, ad alta precisione e ad ampio raggio sul diametro e la lunghezza dei QW ZnSe. In questo modo, colmano il divario tra i precedenti QW ZnSe di dimensioni magiche e i nanofili ZnSe sfusi.

I ricercatori hanno scoperto che un nuovo orientamento epitassiale tra le punte del catalizzatore in fase cubica e i QW di wurtzite ZnSe favorisce cineticamente la formazione di QW ultrasottili e privi di difetti di impilamento. Il forte confinamento quantistico, il controllo delle dimensioni di alto grado e l'assenza di fasi miste insieme portano al loro assorbimento eccitonico ben definito e ultra stretto nella regione della luce blu con larghezza intera a metà massimo (FWHM) di sub-13 nm. Dopo la passivazione del tiolo superficiale, hanno ulteriormente eliminato le trappole di elettroni di superficie in questi ZnSe QW, risultando in portatori di carica a lunga durata e solare-H₂ ad alta efficienza conversione.

Si ritiene che la strategia di crescita catalizzata in due fasi sia generale per una varietà di nanofili colloidali. L'accesso a quei nanofili di alta qualità offrirebbe quindi una libreria di materiali versatile per applicazioni prive di metalli pesanti nei combustibili solari e nell'optoelettronica in futuro. + Esplora ulteriormente

Assorbimento ed emissione stimolata di due fotoni in seleniuro di zinco policristallino con eccitazione laser a femtosecondi