Branchless Colloidal PbSe Nanorods: Implications for Solution-Processed Optoelectronic and Thermoelectric Devices
Branchless Colloidal PbSe Nanorods: Implications for Solution-Processed Optoelectronic and Thermoelectric Devices
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无分支胶体 PbSe 纳米棒：对溶液处理光电和热电器件的影响
DOI：
10.1021/acsanm.1c02123
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发表时间：
2021
影响因子：
5.9
通讯作者：
Sun, Liangfeng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tang, Yiteng;Kandel, Shreedhar R.;Jiang, Zhoufeng;Roland, Paul J.;Ellingson, Randy;Sun, Liangfeng
乙酸在胶体PbSe纳米棒的合成过程中引起PbSe纳米棒的支化。去除反应溶液中的乙酸可以防止支化，从而得到均匀的纳米棒。它将纳米棒的光致发光量子产率从11%（分支）增加到38%（无分支）。无分支纳米棒表现出单指数光致发光衰减，衰减常数为1.3 μs，而分支纳米棒的多指数光致发光衰减，e折叠寿命为0.12 μs。纳米棒的直径可以通过改变反应温度从3.9到5.8 nm进行调节，导致能隙从0.88到0.65 eV可调。能隙对直径的依赖性遵循幂律：直径-1.5。无分支PbSe纳米棒具有长的激子寿命、高的光致发光量子产率和可调的能隙等上级的光学性质，是热电和光电器件的理想材料。
Acetic acid causes branching of PbSe nanorods during the synthesis of colloidal PbSe nanorods. Removing acetic acid in the reaction solution prevents branching, resulting in uniform nanorods. It increases the photoluminescence quantum yield of the nanorods from 11% (branched) to 38% (branchless). The branchless nanorods exhibit single-exponential photoluminescence decay with a decay constant of 1.3 μs, in contrast to multiple-exponential photoluminescence decay in branched nanorods with an e-folding lifetime of 0.12 μs. The diameter of the nanorods can be tuned from 3.9 to 5.8 nm by changing the reaction temperature, resulting in an energy gap tunable from 0.88 to 0.65 eV. The dependence of the energy gap on the diameter follows the power law: diameter–1.5. The superior optical properties, including long exciton lifetime, high photoluminescence quantum yield, and tunable energy gaps, make the branchless PbSe nanorods an excellent candidate material for thermoelectric and optoelectronic devices.
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