Perspectives on the physical chemistry of semiconductor nanocrystals

Journal of Physical Chemistry

Volumn 100, Issue 31, 1996, Pages 13226-13239

  Alivisatos, A P ^a,b  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CRYSTALS; NANOSTRUCTURED MATERIALS; PHASE TRANSITIONS; PHYSICAL CHEMISTRY;

NANOCRYSTALS;

SEMICONDUCTOR MATERIALS;

EID: 0030217418     PISSN: 00223654     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp9535506     Document Type: Review

References (95)

1. Vossmeyer, T.; Katsikas, L.; Giersig, M.; Popovic, I. G.; Weller, H. J. Phys. Chem. 1994, 98, 7665.
2. Colvin, V. L.; Alivisatos, A. P.; Tobin, J. G. Phys. Rev. Lett. 1991, 66, 2786.
3. Goldstein, A. N.; Echer, C. M.; Alivisatos, A. P. Science 1992, 256, 1425.
4. Tolbert, S. H.; Alivisatos, A. P. Annu. Rev. Phys. Chem. 1995, 46, 595.
5. Murray, C. B.; Norris, D. B.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8706.
6. Alivisatos, A. P. Mater. Res. Soc. Bull. 1995, 20, 23.
7. Shiang, J. J.; Kadavanich, A.; Grubbs, R. K.; Alivisatos, A. P. J. Phys. Chem., in press.
8. Bawendi, M. G.; Kortan, A. R.; Steigerwald, M. L.; Brus L. E. J. Chem. Phys. 1989, 91, 7282.
9. Wales, D. J.; Berry, R. S. Phys. Rev. Lett. 1994, 73, 2875.
10. Berry R. S. Chem. Rev. 1993, 93, 2379.
11. Ekimov, A. I.; Onushchenko, A. A. Fiz. Tekh. Poluprovodn. 1982, 16, 1215
12. (Translation: Sov. Phys.-Semicond. 1982, 16, 775).
13. Rossetti, R.; Nakahara, S.; Brus, L. E. J. Chem. Phys. 1983, 79, 1086.
14. Cohen, M. L.; Chou, M. Y.; Knight, W. D.; de Heer, W. A. J. Phys. Chem. 1987, 91, 3141.
15. Wang, C. R. C.; Pollack, S.; Dahlseid, T. A.; Koretsky, G. M.; Kappes, M. J. Chem. Phys. 1992, 96, 7931.
16. Ellert, C.; Schmidt, M.; Schmitt, C.; Reiners, T.; Haberland, H. Phys. Rev. Lett. 1995, 75, 1731.
17. Kastner, M. A. Rev. Mod. Phys. 1992, 64, 489.
18. Ralph, D. C.; Black, C. T.; Tinkham, M. Phys. Rev. Lett. 1995, 74, 3241.
19. Klein, D. L.; McEuen, P. L.; Bowen Katari, J. E.; Roth, R.; Alivisatos, A. P. A New Approach to Electrical Studies of Single Nanocrystals. Appl. Phys. Lett. 1996, 68, 2574.
20. This section, important for placing nanocrystals in a context, recently appears in abbreviated form: Alivisatos, A. P. Science 1996, 271, 993.
21. Liu, A.; Zhang, Q.-L.; Tittel, F. K.; Curl, R. F.; Smalley, R. E. J. Chem. Phys. 1986, 85, 7434.
22. Rothlisberger, U.; Andreoni, W.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 1994, 72, 665.
23. Arnold, C. C.; Neumark, D. M. J. Chem. Phys. 1993, 99, 3353.
24. 60, discovered in molecular beam studies, but structurally characterized only after it could be produced in large quantities, demonstrates clearly the complementary roles played by gas and condensed phase studies of clusters.
25. Krautscheid, H.; Fenske, D.; Baum, G.; Semmelmann, M. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1993, 32, 1303.
26. Herron, N.; Calbrese, J. C.; Farneth, W. E.; Wang, Y. Science 1993, 259, 1426.
27. Vossmeyer, T.; Rȩck, G.; Katsikas, L.; Haupt, E. T. K.; et al. Science 1995, 267, 1476.
28. Steigerwald, M. L. Polyhedron 1994, 13, 1245.
29. Roth, J. D.; Lewis, G. J.; Safford, L. K.; Jiang, X. D.; Dahl, L. F. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 6159.
30. Bowen Katari, J. E.; Colvin, V. L.; Alivisatos, A. P. J. Phys. Chem. 1994, 98, 4109.
31. Schuppler, S.; Friedman, S. L.; Marcus, M. A.; Adler, D. L.; Brus, L. E. Phys. Rev. Lett. 1994, 72, 2648.
32. Wilson, W. L.; Szajowski, P. F.; Brus, L. E. Science 1993, 262, 1242.
33. Littau, K. A.; Szajowski, P. J.; Muller, A. J.; Kortan, A. R.; Brus, L. E. J. Phys. Chem. 1993, 97, 1224.
34. Guzelian, A.; Bowen Katari, J. E.; Banin, U.; Alivisatos, A. P.; Heath, J. R. J. Phys. Chem. 1996, 100, 7212.
35. Schooss, D.; Mews, A.; Eychmuller, A.; Weller, H. Phys. Rev. B: Condens. Matter 1994, 49, 17072. 934.
36. Eychmuller, A.; Mews, A.; Weller, H. Chem. Phys. Lett. 1993, 208, 59.
37. Coombes, C. J. J. Phys. 1972, 2, 441.
38. Buffat, P.; Borel, J.-P. Phys. Rev. A 1976, 13, 2287.
39. Castro, T.; Reifenberger, R.; Choi, E.; Andres, R. P. Phys. Rev. B: Condens. Matter 1990, 42, 8548.
40. Beck, R. D.; St. John, P.; Homer, M. L.; Whetten, R. L. Science 1991, 253, 879.
41. Martin, T. P.; Naher, U.; Schaber, H.; Zimmermann, U. J. Chem. Phys. 1994, 100, 2322.
42. Couchman, P. R.; Jesser, W. A. Nature 1977, 269, 481.
43. Ercolessi, F.; Andreoni, W.; Tosatti, E. Phys. Rev. Lett. 1991, 66, 911.
44. Haase, M.; Alivisatos, A. P. J. Phys. Chem. 1992, 96, 6756.
45. Tolbert, S. H.; Alivisatos, A. P. Science 1994, 265, 373.
46. Hehold, A. B.; Alivisatos, A. P. NATO Symp. Proc., in press.
47. Tolbert, S. H.; Herhold, A. B.; Brus, L. E.; Alivisatos, A. P. Phys. Rev. Lett., submitted.
48. A general discussion of Peierls distortions in inorganic solids is presented in: Burdett, J. K. Chemical Bonding in Solids; Oxford University Press: New York, 1995.
49. Brus, L. E.; Harhless, J. A. W.; Stillinger, F. H. Theoretical Metastability of Semiconductor Crystallites in High Pressure Phases, with Application to beta-Tin Structure Silicon. J. Am. Chem. Soc., in press.
50. Sachleben, J. R.; Wooten, E. W.; Emsley, L.; Pines, A.; Volvin, V. L.; Alivisatos, A. P. Chem. Phys. Lett. 1992, 198, 431.
51. Becerra, L.; Murray, C. B.; Griffin, R. G.; Bawendi, M. G. J. Phys. Chem. 1994, 100, 3297.
52. Majetich, S. A.; Carter, A. C.; Belot, J.; McCullough, R. D. J. Phys. Chem. 1994, 98, 13705.
53. Bowers, C. R.; Pietrass, T.; Barash, E.; Pines, A. J. Phys. Chem. 1994, 98, 9400.
54. Pietrass, T.; Pines, A.; Koch, V. P.; Alivisatos, A. P. J. Non-Cryst. Solids, in press.
55. Henglein A. Small-Particle Research - Physicochemical Properties of Extremely Small Colloidal Metal and Semiconductor Particles. Chem. Rev. 1989, 89, 1861.
56. Kortan, A. R.; Hull, R.; Opila, R. L.; Bawendi, M. G.; Steigerwald, M. L.; Carroll, P. J.; Brus, L. E. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 1327.
57. Hoener, C. F.; Allan, K. A.; Bard, A. J.; Campion, A.; Fox, M. A.; Mallouk, T. E.; Webber, S. E.; White, M. J. J. Phys. Chem. 1992, 96, 3812.
58. Hines, M. A.; Guyot-Sionnest, P. J. Phys. Chem. 1996, 100, 468.
59. Mews, A.; Kadavanich, A. V.; Banin, U.; Alivisatos, A. P. Structural and Spectroscopic Characterization of the CdS/HgS/CdS Quantum Dot Quantum Wells. Phys. Rev. B, in press.
60. Micic, O. I.; Sprague, J. R.; Curtis, C. J.; Jones, K. M.; et al. J. Phys. Chem. 1995, 99, 7754.
61. Micic, O. I.; Curtis, C. J.; Jones, K. M.; Sprague, J. R.; et al. J. Phys. Chem. 1994, 98, 4966.
62. Efros, A. L. Physica B 1993, 185, 575.
63. Efros, A. L.; Rodina, A. V. Phys. Rev. B: Condens. Matter 1993, 47, 10005.
64. Ekimov, A. I.; Hache, F.; Schanneklein, M. C.; Ricard, D.; et al. J. Opt. Soc. Am. B: Opt. Phys. 1993, 10, 100-107.
65. Norris, D. J.; Sacra, A.; Murray, C. B.; Bawendi, M. G. Phys. Rev. Lett. 1994, 72, 2612.
66. Bawendi, M. G.; Carroll, P. J.; Wilson, W. L.; Brus, L. E. J. Chem. Phys. 1992, 96, 946.
67. Nirmal, M.; Murray, C. B.; Bawendi, M. G. Phys. Rev. B: Condens. Matter 1994, 50, 2293.
68. Hill, N. A.; Whaley, K. B. Phys. Rev. Lett. 1995, 75, 1130.
69. Hill, N. A.; Whaley, K. B. J. Chem. Phys. 1994, 100, 2831.
70. Wang, L. W.; Zunger, A. Phys. Rev. Lett. 1994, 73, 1039.
71. Martin, E.; Delerue, C.; Allan, G.; Lannoo, M. Phys. Rev. B: Condens. Matter 1994, 50, 18258.
72. Schmitt-Rink, S.; Miller, D. A. B.; Chemla, D. S. Phys. Rev. B: Condens. Matter 1987, 35, 8113.
73. Alivisatos, A. P.; Harris, A. L.; Levinos, N. J.; Steigerwald, M. L.; Harris, T. D.; Brys, L. E. J. Chem. Phys. 1988, 89, 4001.
74. Esch, V.; Fluegel, B.; Khitrova, G.; Gibbs, H. M.; et al. Phys. Rev. B: Condens. Matter 1990, 42, 7450.
75. Kang, K.; Kepner, A. D.; Hu, Y. Z.; Koch, S. W.; et al. Appl. Phys. Lett. 1994, 64, 1487.
76. Schoenlein, R. W.; Mittleman, D. M.; Shiang, J. J.; Alivisatos, A. P.; et al. Phys. Rev. Lett. 1993, 70, 1014.
77. Mittleman, D. M.; Schoenlein, R. W.; Shiang, J. J.; Colvin, V. L.; et al. Phys. Rev. B: Condens. Matter 1994, 49, 14435.
78. Shiang, J. J.; Risbud, S. H.; Alivisatos, A. P. J. Chem. Phys. 1993, 98, 8432.
79. Nomura, S.; Kobayashi, T. Solid State Commun. 1992, 82, 335.
80. Nomura, S.; Kobayashi, T. Phys. Rev. B: Condens. Matter 1992, 45, 1305.
81. Efros, A. L.; Prigodin, V. N. Appl. Phys. Lett. 1993, 62, 3013.
82. Moerner, W. E. Science 1994, 265, 46.
83. Plakhotnik, T.; Moerner, W. E.; Palm, V.; Wild, U. P. Opt. Commun. 1995, 114, 83.
84. Trautman, J. K.; Macklin, J. J.; Brus, L. E.; Betzig, E. Nature 1994, 369, 40.
85. Blanton, S. A.; Dehestani, A.; Lin, P. L.; Guyot-Sionnest, P. Chem. Phys. Lett. 1994, 229, 317.
86. Cullis, A. G.; Canham, L. T. Nature 1991, 353, 335.
87. Nash, K. J.; Calcott, P. D. J.; Canham, L. T.; Needs, R. J. Phys. Rev. B: Condens. Matter 1995, 51, 17698.
88. Brus, L. E.; Szajowski, P. F.; Wilson, W. L.; Harris, T. D.; et al. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2915.
89. Tolbert, S. H.; Herhold, A. B.; Johnson, C. S.; Alivisatos, A. P. Phys. Rev. Lett. 1994, 73, 3266.
90. Johnson, C. S.; Mizumoto, N. Private communication.
91. Koch, F.; Petrova Koch, V.; Muschik, T. J. Lumin. 1993, 57, 271.
92. Nirmal, M.; Norris, D. J.; Kuno, M.; Bawendi, M. G.; et al. Phys. Rev. Lett. 1995, 75, 3728.
93. Colvin, V. L.; Schlamp, M. C.; Alivisatos, A. P. Nature 1994, 370, 354-357.
94. Dabbousi, B. O.; Bawendi, M. G.; Onitsuka, O.; Rubner, M. F. Appl. Phys. Lett. 1995, 66, 1316.
95. Murray, C. B.; Kagan, C. R.; Bawendi, M. G. Science 1995, 270, 1335.