III-V nanocrystals capped with molecular metal chalcogenide ligands: High electron mobility and ambipolar photoresponse

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 4, 2013, Pages 1349-1357

  Liu, Wenyong ^a   Lee, Jong Soo ^a   Talapin, Dmitri V ^a,b  

^a UNIVERSITY OF CHICAGO   (United States)

^b ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMBIPOLAR; COLLOIDAL SOLUTIONS; HIGH ELECTRON MOBILITY; INAS; INAS NANOCRYSTALS; INP; LIGAND CHEMISTRY; MOLECULAR METALS; ORGANIC LIGANDS; PHOTOCONDUCTANCE; PHOTORESPONSES; POLAR SOLVENTS;

ELECTRON MOBILITY; INDIUM ARSENIDE; IONS; NANOCRYSTALS; ORGANIC CONDUCTORS; SEMICONDUCTOR DOPING; SYNTHESIS (CHEMICAL); TIN;

LIGANDS;

INORGANIC COMPOUND; NANOCRYSTAL;

ARTICLE; CRYSTAL STRUCTURE; ELECTRON; ILLUMINATION; SYNTHESIS;

ARSENICALS; CHALCOGENS; ELECTRONS; INDIUM; LIGANDS; NANOPARTICLES; PHOSPHINES; PHOTOCHEMICAL PROCESSES;

EID: 84873867186     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja308200f     Document Type: Article

References (60)

1. Hoff, J.; He, X.; Erdtmann, M.; Bigan, E.; Razeghi, M.; Brown, G. J. J. Appl. Phys. 1995, 78, 2126-2128
2. Bandyopadhyay, N.; Slivken, S.; Bai, Y.; Razeghi, M. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 212104-4
3. Hoang, A. M.; Chen, G.; Haddadi, A.; Pour, S. A.; Razeghi, M. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 211101-4
4. Geyer, S. M.; Allen, P. M.; Chang, L.-Y.; Wong, C. R.; Osedach, T. P.; Zhao, N.; Bulovic, V.; Bawendi, M. G. ACS Nano 2011, 4, 7373-7378
5. Soreni-Harari, M.; Mocatta, D.; Zimin, M.; Gannot, Y.; Banin, U.; Tessler, N. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1005-1010
6. Ziegler, J.; Xu, S.; Kucur, E.; Meister, F.; Batentschuk, M.; Gindele, F.; Nann, T. Adv. Mater. 2008, 20, 4068-4073
7. Tessler, N.; Medvedev, V.; Kazes, M.; Kan, S.; Banin, U. Science 2002, 295, 1506-1508
8. Murray, C. B.; Kagan, C. R.; Bawendi, M. G. Annu. Rev. Mater. Sci. 2000, 30, 545
9. Kuno, M.; Lee, J. K.; Dabbousi, B. O.; Mikulec, F. V.; Bawendi, M. G. J. Chem. Phys. 1997, 106, 9869-9882
10. Talapin, D. V.; Murray, C. B. Science 2005, 310, 86-89
11. Gur, I.; Fromer, N. A.; Geier, M. L.; Alivisatos, A. P. Science 2005, 310, 462-465
12. Oertel, D. C.; Bawendi, M. G.; Arango, A. C.; Bulovic, V. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 213505-3
13. Porter, V. J.; Geyer, S.; Halpert, J. E.; Kastner, M. A.; Bawendi, M. G. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 2308-2316
14. Webber, D. H.; Brutchey, R. L. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1085-1092
15. Luther, J. M.; Law, M.; Song, Q.; Perkins, C. L.; Beard, M. C.; Nozik, A. J. ACS Nano 2008, 2, 271-280
16. Zarghami, M. H.; Liu, Y.; Gibbs, M.; Gebremichael, E.; Webster, C.; Law, M. ACS Nano 2010, 4, 2475-2485
17. Guzelian, A. A.; Banin, U.; Kadavanich, A. V.; Peng, X.; Alivisatos, A. P. Appl. Phys. Lett. 1996, 69, 1432-1434
18. Geyer, S. M.; Allen, P. M.; Chang, L.-Y.; Wong, C. R.; Osedach, T. P.; Zhao, N.; Bulovic, V.; Bawendi, M. G. ACS Nano 2010, 4, 7373-7378
19. Kovalenko, M. V.; Scheele, M.; Talapin, D. V. Science 2009, 324, 1417-1420
20. Kovalenko, M. V.; Bodnarchuk, M. I.; Zaumseil, J.; Lee, J. S.; Talapin, D. V. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 10085-10092
21. Fafarman, A. T.; Koh, W. K.; Diroll, B. T.; Kim, D. K.; Ko, D. K.; Oh, S. J.; Ye, X. C.; Doan-Nguyen, V.; Crump, M. R.; Reifsnyder, D. C.; Murray, C. B.; Kagan, C. R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15753-15761
22. Lee, J. S.; Kovalenko, M. V.; Huang, J.; Chung, D. S.; Talapin, D. V. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 348-352
23. Talapin, D. V.; Lee, J. S.; Kovalenko, M. V.; Shevchenko, E. V. Chem. Rev. 2010, 110, 389-458
24. Battaglia, D.; Peng, X. Nano Lett. 2002, 2, 1027-1030
25. Baek, J.; Allen, P. M.; Bawendi, M. G.; Jensen, K. F. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 627-630
26. Mitzi, D. B.; Copel, M.; Chey, S. J. Adv. Mater. 2005, 17, 1285-1289
27. Mitzi, D. B.; Kosbar, L. L.; Murray, C. E.; Copel, M.; Afzali, A. Nature 2004, 428, 299-303
28. Mitzi, D. B. Inorg. Chem. 2007, 46, 926-931
29. Milliron, D. J.; Mitzi, D. B.; Copel, M.; Murray, C. E. Chem. Mater. 2006, 18, 587-590
30. Chung, D. S.; Lee, J.-S.; Huang, J.; Nag, A.; Ithurria, S.; Talapin, D. V. Nano Lett. 2012, 12, 1813-1820
31. Dong, A.; Ye, X.; Chen, J.; Kang, Y.; Gordon, T.; Kikkawa, J. M.; Murray, C. B. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 998-1006
32. Nag, A.; Kovalenko, M. V.; Lee, J.-S.; Liu, W.; Spokoyny, B.; Talapin, D. V. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10612-10620
33. Adam, S.; Talapin, D. V.; Borchert, H.; Lobo, A.; McGinley, C.; de Castro, A. R. B.; Haase, M.; Weller, H.; Moller, T. J. Chem. Phys. 2005, 123, 084706-10
34. Tessler, N.; Preezant, Y.; Rappaport, N.; Roichman, Y. Adv. Mater. 2009, 21, 2741-2761
35. Mentzel, T. S.; Porter, V. J.; Geyer, S.; MacLean, K.; Bawendi, M. G.; Kastner, M. A. Phys. Rev. B 2008, 77, 075316
36. Choi, J.-H.; Fafarman, A. T.; Oh, S. J.; Ko, D.-K.; Kim, D. K.; Diroll, B. T.; Muramoto, S.; Gillen, J. G.; Murray, C. B.; Kagan, C. R. Nano Lett. 2012, 12, 2631-2638
37. Sakanoue, T.; Sirringhaus, H. Nat. Mater. 2010, 9, 736-740
38. Beloborodov, I. S.; Lopatin, A. V.; Vinokur, V. M.; Efetov, K. B. Rev. Mod. Phys. 2007, 79, 469-518
39. Shklovskii, B. I.; Efros, A. L. Electronic Properties of Doped Semiconductors; Springer-Verlag: Berlin, Germany, 1984.
40. Beverly, K. C.; Sample, J. L.; Sampaio, J. F.; Remacle, F.; Heath, J. R.; Levine, R. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 6456-6459
41. Leatherdale, C. A.; Kagan, C. R.; Morgan, N. Y.; Empedocles, S. A.; Kastner, M. A.; Bawendi, M. G. Phys. Rev. B 2000, 62, 2669-2680
42. Jarosz, M. V.; Porter, V. J.; Fisher, B. R.; Kastner, M. A.; Bawendi, M. G. Phys. Rev. B 2004, 70, 195327
43. Yu, D.; Wehrenberg, B. L.; Jha, P.; Ma, J.; Guyot-Sionnest, P. J. Appl. Phys. 2006, 99, 104315-7
44. Porter, V. J.; Mentzel, T.; Charpentier, S.; Kastner, M. A.; Bawendi, M. G. Phys. Rev. B 2006, 73, 155303
45. Keuleyan, S.; Lhuillier, E.; Brajuskovic, V.; Guyot-Sionnest, P. Nat. Photonics 2011, 5, 489-493
46. Konstantatos, G.; Sargent, E. H. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 173505-3
47. Konstantatos, G.; Howard, I.; Fischer, A.; Hoogland, S.; Clifford, J.; Klem, E.; Levina, L.; Sargent, E. H. Nature 2006, 442, 180-183
48. Konstantatos, G.; Sargent, E. H. Nat. Nanotechol. 2010, 5, 391-400
49. Stöckmann, F. Z. Phys. 1955, 143, 348-356
50. Johnson, L.; Levinstein, H. Phys. Rev. 1960, 117, 1191-1203
51. Zhang, X.; Jie, J.; Wang, Z.; Wu, C.; Wang, L.; Peng, Q.; Yu, Y.; Jiang, P.; Xie, C. J. Mater. Chem. 2011, 21, 6736-6741
52. Nakanishi, H.; Bishop, K. J. M.; Kowalczyk, B.; Nitzan, A.; Weiss, E. A.; Tretiakov, K. V.; Apodaca, M. M.; Klajn, R.; Stoddart, J. F.; Grzybowski, B. A. Nature 2009, 460, 371-375
53. Gauer, C.; Scriba, J.; Wixforth, A.; Kotthaus, J. P.; Nguyen, C.; Tuttle, G.; English, J. H.; Kroemer, H. Semicond. Sci. Technol. 1993, 8, S137
54. Olsson, L. O.; Andersson, C. B. M.; Hakansson, M. C.; Kanski, J.; Ilver, L.; Karlsson, U. O. Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 3626-3629
55. Weber, J. R.; Janotti, A.; Walle, C. G. V. d. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 192106
56. Petrovykh, D. Y.; Yang, M. J.; Whitman, L. J. Surf. Sci. 2003, 523, 231-240
57. Sze, S. M. Semiconductor Devices: Physics and Technology; John Wiley and Sons: New York, 2002.
58. Shim, M.; Guyot-Sionnest, P. Nature 2000, 407, 981-983
59. Guyot-Sionnest, P.; Wehrenberg, B.; Yu, D. J. Chem. Phys. 2005, 123, 074709
60. Galland, C.; Ghosh, Y.; Steinbruck, A.; Sykora, M.; Hollingsworth, J. A.; Klimov, V. I.; Htoon, H. Nature 2011, 479, 203-207