Small silicon, big opportunities: The development and future of colloidally-stable monodisperse silicon nanocrystals

Advanced Materials

Volumn 24, Issue 43, 2012, Pages 5890-5898

  Mastronardi, Melanie L ^a   Henderson, Eric J ^a   Puzzo, Daniel P ^a   Ozin, Geoffrey A ^a  

^a UNIVERSITY OF TORONTO   (Canada)

Author keywords

biomedical fluorescence imaging; optoelectronic properties; organic light emitting diodes (OLEDs); silicon nanocrystals; size dependence

Indexed keywords

BIOMEDICAL FLUORESCENCE IMAGING; OPTOELECTRONIC PROPERTIES; ORGANIC LIGHT EMITTING DIODES(OLEDS); SILICON NANOCRYSTALS; SIZE-DEPENDENCE;

CADMIUM COMPOUNDS; INDIUM ARSENIDE; LIGHT EMITTING DIODES; NANOCRYSTALS; NANOPARTICLES; NANOSTRUCTURED MATERIALS; OPTICAL WAVEGUIDES; RESEARCH LABORATORIES; SILICON; SYNTHESIS (CHEMICAL);

SIZE SEPARATION;

NANOPARTICLE; QUANTUM DOT; SILICON;

ARTICLE; CHEMISTRY; DIAGNOSTIC IMAGING; ELECTRONICS;

DIAGNOSTIC IMAGING; ELECTRONICS; NANOPARTICLES; QUANTUM DOTS; SILICON;

EID: 84868692064     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201202846     Document Type: Article

References (92)

1. L. T. Canham, Appl. Phys. Lett. 1990, 57, 1046.
2. T. K. Sham, D. T. Jiang, I. Coulthard, J. W. Lorimer, X. H. Feng, K. H. Tan, S. P. Frigo, R. A. Rosenberg, D. C. Houghton, B. Bryskiewicz, Nature 1993, 363, 331.
3. A. G. Cullis, L. T. Canham, Nature 1991, 353, 335.
4. D. V. Talapin, J. S. Lee, M. V. Kovalenko, E. V. Shevchenko, Chem. Rev. 2010, 110, 389.
5. V. L. Colvin, M. C. Schlamp, A. P. Alivisatos, Nature 1994, 370, 354.
6. W. C. W. Chan, S. Nie, Science 1998, 281, 2016.
7. X. Michalet, F. F. Pinaud, L. A. Bentolila, J. M. Tsay, S. Doose, J. J. Li, G. Sundaresan, A. M. Wu, S. S. Gambhir, S. Weiss, Science 2005, 307, 538.
8. N. H. Alsharif, C. E. M. Berger, S. S. Varanasi, Y. Chao, B. R. Horrocks, H. K. Datta, Small 2009, 5, 221.
9. Q. Wang, Y. Bao, X. Zhang, P. R. Coxon, U. A. Jayasooriya, Y. Chao, Adv. Healthcare Mater. 2012, 1, 189.
10. M. A. Green, J. Zhao, A. Wang, P. J. Reece, M. Gal, Nature 2001, 412, 805.
11. L. Pavesi, L. Dal Negro, C. Mazzoleni, G. FranzÃ, F. Priolo, Nature 2000, 408, 440.
12. R. Lechner, H. Wiggers, A. Ebbers, J. Steiger, M. S. Brandt, M. Stutzmann, Phys. Status Solidi RRL 2007, 1, 262.
13. S. Niesar, R. Dietmueller, H. Nesswetter, H. Wiggers, M. Stutzmann, Phys. Status Solidi A 2009, 206, 2775.
14. F. Erogbogbo, K.-T. Yong, I. Roy, G. Xu, P. N. Prasad, M. T. Swihart, ACS Nano 2008, 2, 873.
15. Z. A. K. Durrani, H. Ahmed, in Nanosilicon (Ed:, V. Kumar,), Elsevier, Oxford, 2008, Ch. 10.
16. M. H. Nayfeh, L. Mitas, in Nanosilicon (Ed:, V. Kumar,), Elsevier, Oxford, 2008, Ch. 1.
17. N. Daldosso, L. Pavesi, in Nanosilicon (Ed:, V. Kumar,), Elsevier, Oxford, 2008, Ch. 9.
18. Silicon Nanocrystals: Fundamentals, Synthesis and Applications (Eds:, L. Pavesi, R. Turan), Wiley-VCH, Weinheim, 2010.
19. Device Application of Silicon Nanocrystals and Nanostructures (Ed:, N. Koshida,), Springer, New York, 2009.
20. Ã. Dag, A. Kuperman, G. A. Ozin, Adv. Mater. 1995, 7, 72.
21. A. Blanco, E. Chomski, S. Grabtchak, M. Ibisate, S. John, S. W. Leonard, C. Lopez, F. Meseguer, H. Miguez, J. P. Mondla, G. A. Ozin, O. Toader, H. M. Van Driel, Nature 2000, 405, 437.
22. T. Suezaki, P. G. O'Brien, J. I. L. Chen, E. Loso, N. P. Kherani, G. A. Ozin, Adv. Mater. 2009, 21, 559.
23. A. Esmanski, G. A. Ozin, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1999.
24. A. Richter, P. Steiner, F. Kozlowski, W. Lang, Electron Device Lett. 1991, 12, 691.
25. N. Koshida, H. Koyama, Appl. Phys. Lett. 1992, 60, 347.
26. S. Chattopadhyay, X. Li, P. W. Bohn, J. Appl. Phys. 2002, 91, 6134.
27. A. G. Cullis, L. T. Canham, P. D. J. Calcott, J. Appl. Phys. 1997, 82, 909.
28. K. S. Cho, N. M. Park, T. Y. Kim, K. H. Kim, G. Y. Sung, J. H. Shin, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 1.
29. B. Gelloz, T. Nakagawa, N. Koshida, in Microcrystalline and Nanocrystalline Semiconductors-1998, Vol. 536 (Eds:, L. T. Canham, M. J. Sailor, K. Tanaka, C. C. Tsai,), Materials Research Society, Warrendale 1999, 15.
30. B. Gelloz, N. Koshida, J. Appl. Phys. 2000, 88, 4319.
31. J. Veinot, in Silicon Nanocrystals: Fundamentals, Synthesis and Applications (Eds:, L. Pavesi, R. Turan,), Wiley-VCH, Hoboken, 2010, Ch. 6.
32. L. Mangolini, D. Jurbergs, E. Rogojina, U. Kortshagen, J. Lumin. 2006, 121, 327.
33. C. M. Hessel, D. Reid, M. G. Panthani, M. R. Rasch, B. W. Goodfellow, J. Wei, H. Fujii, V. Akhavan, B. A. Korgel, Chem. Mater. 2012, 24, 393.
34. S. M. Liu, Y. Yang, S. Sato, K. Kimura, Chem. Mater. 2006, 18, 637.
35. X. D. Pi, R. W. Liptak, J. Deneen Nowak, N. P. Wells, C. B. Carter, S. A. Campbell, U. Kortshagen, Nanotechnology 2008, 19.
36. J. Zou, P. Sanelle, K. A. Pettigrew, S. M. Kauzlarich, J. Cluster Sci. 2006, 17, 565.
37. E. J. Henderson, J. A. Kelly, J. G. C. Veinot, Chem. Mater. 2009, 21, 5426.
38. D. P. Puzzo, E. J. Henderson, M. G. Helander, Z. Wang, G. A. Ozin, Z. Lu, Nano Lett. 2011, 11, 1585.
39. E. J. Henderson, A. J. Shuhendler, P. Prasad, V. Baumann, F. Maier-Flaig, D. O. Faulkner, U. Lemmer, X. Y. Wu, G. A. Ozin, Small 2011, 7, 2507.
40. M. L. Mastronardi, F. Hennrich, E. J. Henderson, F. Maier-Flaig, C. Blum, J. Reichenbach, U. Lemmer, C. Kübel, D. Wang, M. M. Kappes, G. A. Ozin, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11928.
41. M. L. Mastronardi, F. Maier-Flaig, D. Faulkner, E. J. Henderson, C. Kübel, U. Lemmer, G. A. Ozin, Nano Lett. 2011, 12, 337.
42. J. M. Buriak, Chem. Rev. 2002, 102, 1271.
43. J. G. C. Veinot, Chem. Comm. 2006, 4160.
44. J. A. Kelly, J. G. C. Veinot, ACS Nano 2010, 4, 4645.
45. S. Sato, M. T. Swihart, Chem. Mater. 2006, 18, 4083.
46. M. L. Mastronardi, E. J. Henderson, D. P. Puzzo, Y. Chang, Z. Wang, M. G. Helander, J. Jeong, N. P. Kherani, Z. Lu, G. A. Ozin, Small (smll.201201242), in press.
47. S. Niesar, R. N. Pereira, A. R. Stegner, N. Erhard, M. Hoeb, A. Baumer, H. Wiggers, M. S. Brandt, M. Stutzmann, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 1190.
48. D. Jurbergs, E. Rogojina, L. Mangolini, U. Kortshagen, Appl. Phys. Lett. 2006, 88.
49. G. Ledoux, O. Guillois, D. Porterat, C. Reynaud, F. Huisken, B. Kohn, V. Paillard, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2000, 62, 15942.
50. M. V. Wolkin, J. Jorne, P. M. Fauchet, G. Allan, C. Delerue, Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 197.
51. R. J. Eyre, J. P. Goss, P. R. Briddon, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2008, 77.
52. A. Saar, J. Nanophotonics 2009, 3.
53. M. Li, J. C. Li, Mater. Lett. 2006, 60, 2526.
54. L. Cademartiri, E. Montanari, G. Calestani, A. Migliori, A. Guagliardi, G. A. Ozin, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10337.
55. A. N. Goldstein, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 1996, 62, 33.
56. O. E. Semonin, J. C. Johnson, J. M. Luther, A. G. Midgett, A. J. Nozik, M. C. Beard, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2445.
57. C. B. Murray, D. J. Norris, M. G. Bawendi, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8706.
58. M. Anand, L. A. Odom, C. B. Roberts, Langmuir 2007, 23, 7338.
59. X. Li, Y. He, M. T. Swihart, Langmuir 2004, 20, 4720.
60. K. M. Krueger, A. M. Al-Somali, J. C. Falkner, V. L. Colvin, Anal. Chem. 2005, 77, 3511.
61. L. Bai, X. Ma, J. Liu, X. Sun, D. Zhao, D. G. Evans, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2333.
62. L. Cademartiri, G. A. Ozin, Concepts of Nanochemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2009.
63. C. M. Hessel, E. J. Henderson, J. G. C. Veinot, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 6956.
64. S. Cheylan, R. G. Elliman, Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 1912.
65. W. L. Wilson, P. F. Szajowski, L. E. Brus, Science 1993, 262, 1242.
66. C. Garcia, B. Garrido, P. Pellegrino, R. Ferre, J. A. Moreno, J. R. Morante, L. Pavesi, M. Cazzanelli, Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 1595.
67. X. Gao, Y. Cui, R. M. Levenson, L. W. K. Chung, S. Nie, Nat. Biotechnol. 2004, 22, 969.
68. C. Kirchner, T. Liedl, S. Kudera, T. Pellegrino, A. M. Javier, H. E. Gaub, S. Stölzle, N. Fertig, W. J. Parak, Nano Lett. 2005, 5, 331.
69. A. M. Derfus, W. C. W. Chan, S. N. Bhatia, Nano Lett. 2004, 4, 11.
70. I. Pelant, Phys. Status Solidi A 2011, 208, 625.
71. D. Koshel, F. Beaudoin, D. Barba, F. Martin, G. G. Ross, J. Lumin. 2011, 131, 159.
72. T. Song, S. T. Lee, B. Sun, J. Mater. Chem. 2012, 22, 4216.
73. K. Y. Cheng, R. Anthony, U. R. Kortshagen, R. J. Holmes, Nano Lett. 2010, 10, 1154.
74. K. Y. Cheng, R. Anthony, U. R. Kortshagen, R. J. Holmes, Nano Lett. 2011, 11, 1952.
75. J. R. Haynes, W. C. Westphal, Phys. Rev. 1956, 101, 1676.
76. I. Balberg, J. Appl. Phys. 2011, 110.
77. Z. Lin, H. Li, A. Franceschetti, M. T. Lusk, ACS Nano 2012.
78. D. Yu, C. Wang, P. Guyot-Sionnest, Science 2003, 300, 1277.
79. K. H. Müller, G. Wei, B. Raguse, J. Myers, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2003, 68, 1554071.
80. Z. F. Li, E. Ruckenstein, Nano Lett. 2004, 4, 1463.
81. F. Erogbogbo, K.-T. Yong, I. Roy, R. Hu, W.-C. Law, W. Zhao, H. Ding, F. Wu, R. Kumar, M. T. Swihart, P. N. Prasad, ACS Nano 2010, 5, 413.
82. J.-H. Park, L. Gu, G. von Maltzahn, E. Ruoslahti, S. N. Bhatia, M. J. Sailor, Nat. Mater. 2009, 8, 331.
83. A. J. Shuhendler, P. Prasad, H.-K. C. Chan, C. R. Gordijo, B. Soroushian, M. Kolios, K. Yu, P. J. O'Brien, A. M. Rauth, X. Y. Wu, ACS Nano 2011, 5, 1958.
84. N. Billinton, A. W. Knight, Anal. Biochem. 2001, 291, 175.
85. Y. Pan, S. Neuss, A. Leifert, M. Fischler, F. Wen, U. Simon, G. Schmid, W. Brandau, W. Jahnen-Dechent, Small 2007, 3, 1941.
86. S. Auer, D. Frenkel, Nature 2001, 413, 711.
87. P. D. Jadzinsky, G. Calero, C. J. Ackerson, D. A. Bushnell, R. D. Kornberg, Science 2007, 318, 430.
88. M. W. Heaven, A. Dass, P. S. White, K. M. Holt, R. W. Murray, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3754.
89. L. Cademartiri, V. Kitaev, Nanoscale 2011, 3, 3435.
90. N. A. Hill, K. B. Whaley, Phys. Rev. Lett. 1995, 75, 1130.
91. B. C. Wang, Y. M. Chou, J. P. Deng, Y. T. Dung, J. Phys. Chem. A 2008, 112, 6351.
92. A. D. Zdetsis, Rev. Adv. Mater. Sci. 2006, 11, 56.