Chemistry of doped colloidal nanocrystals

Chemistry of Materials

Volumn 25, Issue 8, 2013, Pages 1305-1317

  Buonsanti, Raffaella ^a   Milliron, Delia J ^a  

^a LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

core shell; defects; nanoparticle; photoluminescence; semiconductor; single source precursor

Indexed keywords

CHARACTERIZATION METHODS; CHEMICAL STRATEGY; COLLOIDAL NANOCRYSTALS; COMPLEX COMPOUNDS; CORE/SHELL; INORGANIC NANOCRYSTALS; SINGLE-SOURCE PRECURSOR; SYNTHETIC CONTROL;

CRYSTAL GROWTH; DEFECTS; NANOPARTICLES; PHOTOLUMINESCENCE; SEMICONDUCTOR DOPING; SEMICONDUCTOR MATERIALS;

NANOCRYSTALS;

EID: 84876728982     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm304104m     Document Type: Review

References (132)

1. Roduner, E. Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 583-592
2. Jun, Y.-w.; Choi, J.-s.; Cheon, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 3414-3439
3. Buonsanti, R.; Grillo, V.; Carlino, E.; Giannini, C.; Kipp, T.; Cingolani, R.; Cozzoli, P. D. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11223-11233
4. Wills, A. W.; Kang, M. S.; Wentz, K. M.; Hayes, S. E.; Sahu, A.; Gladfelter, W. L.; Norris, D. J. J. Mater. Chem. 2012, 22, 6335-6342
5. Mocatta, D.; Cohen, G.; Schattner, J.; Rabani, E.; Banin, U. Science 2011, 332, 77-81
6. Sahu, A.; Kang, M. S.; Kompch, A.; Notthoff, C.; Wills, A. W.; Deng, D.; Winterer, M.; Frisbie, C. D.; Norris, D. J. Nano Lett. 2012, 12, 2587-2594
7. Roy, S.; Tuinenga, C.; Fungura, F.; Dagtepe, P.; Chikan, V.; Jasinski, J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 13008-13015
8. Tuinenga, C.; Jasinski, J.; Iwamoto, T.; Chikan, V. ACS Nano 2008, 2, 1411-1421
9. Geyer, S. M.; Allen, P. M.; Chang, L.-Y.; Wong, C. R.; Osedach, T. P.; Znao, N.; Bulovic, V.; Bawendi, M. B. ACS Nano 2010, 4, 7373-7378
10. Raola, O. E.; Strouse, G. F. Nano Lett 2002, 2, 1443-1447
11. Meulenberg, R. W.; van Buuren, T.; Hanif, K. M.; Willey, T. M.; Strouse, G. F.; Terminello, L. J. Nano Lett. 2004, 4, 2277-2285
12. Buonsanti, R.; Llordes, A.; Aloni, S.; Helms, B. A.; Milliron, D. J. Nano Lett. 2011, 4706-4710
13. Gilstrap, R. A.; Capozzi, C. J.; Carson, C. G.; Gerhardt, R. A.; Summers, C. J. Adv. Mater. 2008, 20, 4163-4166
14. Choi, S.-I.; Nam, K. M.; Park, B. K. Chem. Mater. 2008, 20, 2609-2611
15. Kanehara, M.; Koike, H.; Yoshinaga, T.; Teranishi, T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 17736-17737
16. Sun, Z.; He, J.; Kumbhar, A.; Fang, J. Langmuir 2010, 26, 4246-4250
17. Garcia, G.; Buonsanti, R.; Runnerstrom, E. L.; Mendelsberg, R. J.; Llordes, A.; Anders, A.; Richardson, T. J.; Milliron, D. J. Nano Lett. 2011, 11, 4415-4420
18. Garcia, G.; Buonsanti, R.; Llordes, A.; Runnerstrom, E. L.; Bergerud, A.; Milliron, D. J. Adv. Opt. Mater. 2013, 10.1002/adom.201200051
19. Della Gaspera, E.; Bersani, M.; Cittadini, M.; Guglielmi, M.; Pagani, D.; Noriega, R.; Mehra, S.; Salleo, A.; Martucci, A. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3439-3448
20. Archer, P. I.; Radovanovic, P. V.; Heald, S. M.; Gamelin, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 14479-14487
21. Bryan, J. D.; Santangelo, S. A.; Keveren, S. C.; Gamelin, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 15568-15574
22. Bilecka, I.; Luo, L.; Djerdj, I.; Rossel, M. D.; Jagodic, M.; Jaglicic, Z.; Masubuchi, Y.; Kikkawa, S.; Niederberger, M. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 1484-1495
23. Pradhan, N.; Goorskey, D.; Thessing, J.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17586-17587
24. Deng, Z.; Tong, L.; Flores, M.; Lin, S.; Cheng, J.-X.; Yan, H.; Liu, Y. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5389-5396
25. Vlaskin, V. A.; Janssen, N.; van Rijssel, J.; Beaulac, R.; Gamelin, D. R. Nano Lett. 2010, 10, 3670-3674
26. McLaurin, E. J.; Fataftah, M. S.; Gamelin, D. R. Chem. Commun. 2013, 49, 39-41
27. Wua, S.; Han, G.; Milliron, D. J.; Aloni, S.; Altoe, V.; Talapin, D. V.; Cohen, B. E.; Schuck, P. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 10917-10921
28. Ostrowski, A. D.; Chan, E. M.; Gargas, D. J.; Katz, E. M.; Han, G.; Schuck, P. J.; Milliron, D. J.; Cohen, B. E. ACS Nano 2012, 6, 2686-2692
29. Li, Z.; Zhang, Y.; Jiang, S. Adv. Mater. 2008, 20, 4765-4769
30. Chan, E. M.; Han, G.; Goldberg, J. D.; Gargas, D. J.; Ostrowski, A. D.; Schuck, P. J.; Cohen, B. E.; Milliron, D. J. Nano Lett. 2012, 12, 3839-3845
31. Wang, L.; Li, Y. Chem. Mater. 2007, 19, 727-734
32. Yi, G. S.; Chow, G. M. Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 2324-2329
33. Wang, F.; Han, Y.; Lim, C. S.; Lu, Y.; Wang, J.; Xu, J.; Chen, H.; Zhang, C.; Hong, M.; Liu, X. Nature 2010, 1061-1065
34. Pandey, A.; Brovelli, S.; Viswanatha, R.; Li, L.; Pietryga, J. M.; Klimov, V. I.; Crooker, S. A. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 792-797
35. Magana, D.; Perera, S. C.; Harter, A. G.; Dalai, N. S.; Strouse, G. F. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2931-2939
36. Zheng, W.; Strouse, G. F. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7482-7489
37. Ochsenbein, S. T.; Gamelin, D. R. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 112-115
38. Liu, W. K.; Whitaker, K. M.; Kittilstved, K. R.; Gamelin, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3910-3911
39. Ochsenbein, S. T.; Feng, Y.; Whitaker, K. M.; Badaeva, E.; Liu, W. K.; Li, X.; Gamelin, D. R. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 681-687
40. Beaulac, R.; Schneider, L.; Archer, P. I.; Bacher, G.; Gamelin, D. R. Science 2009, 325, 973-976
41. Zheng, W.; Strouse, G. F. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7482-7489
42. Galli, G. Nature 2005, 436, 32-33
43. Dalpian, G. M.; Chelikowsky, J. R. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 226802-1-4
44. Mikulec, F. V.; Kuno, M.; Bennati, M.; Hall, D. A.; Griffin, R. G.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2532-2540
45. Erwin, S. C.; Zu, L.; Haftel, M. I.; Efros, A. L.; Kennedy, T. A.; Norris, D. J. Nature 2005, 436, 91-94
46. Hanif, K. M.; Meulenberg, R. W.; Strouse, G. F. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11495-11502
47. Bryan, J. D.; Gamelin, D. R. Prog. Inorg. Chem. 2005, 54, 47-126
48. Viswanatha, R.; Sapra, S.; Gupta, S. S.; Satpati, B.; Satyam, P. V.; Dev, B. N.; Sarma, D. D. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6303-6310
49. Dasgupta, N. P.; Neubert, S.; Lee, W.; Trejo, O.; Lee, J.-R.; Prinz, F. B. Chem. Mater. 2010, 22, 4769-4775
50. Bahsi, Z. B.; Aslan, M. H.; Ozer, M.; Oral, A. Y. Cryst. Res. Technol. 2009, 44, 961-966
51. Mridha, S.; Basak, D. J. Phys. D: Appl. Phys. 2007, 40, 6902-6907
52. Radovanovic, P. V.; Gamelin, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 12207-12214
53. Archer, P. I.; Santangelo, S. A.; Gamelin, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 9808-9818
54. Archer, P. I.; Santangelo, S. A.; Gamelin, D. R. Nano Lett. 2007, 7, 1037-1043
55. Zheng, W.; Wang, Z.; Wright, J.; Goundie, B.; Dalal, N. S.; Meulenberg, R. W.; Strouse, G. F. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 23305-23314
56. Yang, Y.; Chen, O.; Angerhofer, A.; Cao, Y. C. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 12428-12429
57. Schimpf, A. M.; Ochsenbein, S. T.; Buonsanti, R.; Milliron, D. J.; Gamelin, D. R. Chem. Commun. 2012, 48, 9352-9354
58. Acharya, S.; Sarma, D. D.; Jana, N. R.; Pradhan, N. J. Phys. Chem. Lett 2010, 1, 485-488
59. Beaulac, R.; Archer, P. I.; Ochsenbein, S. T.; Gamelin, D. R. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 3873-3891 and references herein
60. Whitaker, K. M.; Ochsenbein, S. T.; Smith, A. L.; Echodu, D. C.; Robinson, B. H.; Gamelin, D. R. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 14467-14472
61. Liu, W. K.; Whitaker, K. M.; Smith, A. L.; Kittilsved, K. R.; Robinson, B. H.; Gamelin, D. R. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 186804
62. Norman, T. J.; Magana, D.; Wilson, T.; Burns, C.; Zhang, J. Z.; Cao, D.; Bridges, F. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 6309-6317
63. Chen, D.; Viswanatha, R.; Ong, G. L.; Xie, R.; Balasubramaninan, M.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9333-9339
64. Du, M.-H.; Erwin, S. C.; Efros, A. L. Nano Lett. 2008, 8, 2878-2882
65. Zu, L.; Norris, D. J.; Kennedy, T. A.; Erwin, S. C.; Efros, A. L. Nano Lett. 2006, 6, 334-340
66. Stroppa, D. G.; Montoro, L. A.; Beltran, A.; Conti, T. G.; da Silva, R. O.; Andres, J.; Longo, E.; Leite, E. R.; Ramirez, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 14544-14548
67. Yang, Y.; Jin, Y.; He, H.; Wang, Q.; Tu, Y.; Lu, H.; Ye, Z. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13381-13394
68. Yang, Y.; Chen, O.; Angerhofer, A.; Cao, Y. C. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 15649-15661
69. Terry, K. W.; Ganzel, P. K.; Don Tilley, T. Chem. Mater. 1992, 4, 1290-1295
70. Chunggaze, M.; Malik, M. A.; O'Brien, P. J. Mater. Chem. 1999, 9, 2433-2437
71. Chunggaze, M.; McAleese, J.; O'Brien, P.; Otway, D. J. Chem. Commun. 1998, 833-834
72. Pickett, N. L.; O'Brien, P. The Chemical Record 2001, 1, 467-479
73. Hursthouse, M. B.; Malik, M. A.; Motevalli, M.; O'Brien, P. Polyhedron 1992, 11, 45-48
74. Thurston, J. H.; Ely, T. O.; Trahan, D.; Whitmire, K. H. Chem. Mater. 2003, 15, 4407-4416
75. Deng, Y.; Lv, Q.; Wu, S.; Zhan, S. Dalton Trans. 2010, 39, 2497-2503
76. Amini, M. M.; Yadavi, M. Appl. Organometal. Chem. 2005, 19, 1164-1167
77. Kriesel, J. W.; Sander, M. S.; Don Tilley, T. Chem. Mater. 2001, 13, 3554-3563
78. Zhang, H.; Yang, J.-H.; Shpanchenko, R. V.; Abakumov, A. M.; Hadermann, J.; Clerac, R.; Dikarev, E. V. Inorg. Chem. 2009, 48, 8480-8488
79. Navulla, A.; Huynh, L.; Wei, Z.; Filatov, A. S.; Dikarev, E. V. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5762-5765
80. Boyle, T. J.; Rodrigez, M. A.; Ingersoll, D.; Headley, T. J.; Bunge, S. D.; Pedrotty, D. M.; DeAngeli, S. M.; Vivk, S. C.; Fan, H. Chem. Mater. 2003, 15, 3903-3912
81. Malik, M. A.; Revaprasadu, N.; O'Brien, P. Chem. Mater. 2001, 13, 913-920
82. Ludolph, B.; Malik, M. A.; O'Brien, P.; Revaprasadu, N. Chem. Commun. 1998, 1849-1850
83. Trinidade, T.; OBrien, P.; Zhang, X.-M. Chem. Mater. 1997, 9, 523-530
84. Trinidade, T.; O'Brien, P. Adv. Mater. 1996, 8, 161-162
85. Revaprasadu, N.; Malik, M. A.; Carstensa, J.; O'Brien, P. J. Mater. Chem. 1999, 9, 2885-2888
86. Akhar, J.; Mehmood, R. F.; Malik, M. A.; Iqbal, N.; O'Brien, P.; Raftery, J. Chem. Commun. 2011, 47, 1899-1901
87. Han, W.; Gao, M. Crystal Growth Des. 2008, 8, 1023-1030
88. Akhtar, M.; Akther, J.; Malik, M. A.; O'Brien, P.; Tuna, F.; Raftery, J.; Helliwell, M. J. Mater. Chem. 2011, 21, 9737-9745
89. Vanitha, P. V.; O'Brien, P. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17256-17257
90. Wadia, C.; Wu, Y.; Gul, S.; Volkman, S. K.; Guo, J.; Alivisatos, A. P. Chem. Mater. 2009, 21, 2568-2570
91. Kriesel, J. W.; Sander, M. S.; Tilley, T. D. Chem. Mater. 2001, 13, 3554-3563
92. Zhang, H.; Yang, J.-H.; Shpanchenko, R. V.; Abakumov, A. M.; Hadermann, J.; Clerac, R.; Dikarev, E. V. Inorg. Chem. 2009, 48, 8480-8488
93. Navulla, A.; Huynh, L.; Wei, Z.; Filatov, A. S.; Dikarev, E. V. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5762-5765
94. Boyle, T. J.; Rodrigez, M. A.; Ingersoll, D.; Headley, T. J.; Bunge, S. D.; Pedrotty, D. M.; DeAngeli, S. M.; Vivk, S. C.; Fan, H. Chem. Mater. 2003, 15, 3903-3912
95. O'Brien, S.; Brus, L.; Murray, C. B. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 12085-12086
96. Urban, J. J.; Yun, W. S.; Gu, Q.; Park, H. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 1186-1187
97. Deng, Y.; Lv, Q.; Wu, S.; Zhan, S. Dalton Trans. 2010, 39, 2497-2503
98. Thurston, J. H.; Ely, T. O.; Trahan, D.; Whitmire, K. H. Chem. Mater. 2003, 15, 4407-4416
99. Rockenberger, J.; Scher, E. C.; Alivisatos, A. P. J. Am. Chem. Soc. 1999, 21, 11595-11596
100. Aksu, Y.; Driess, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 7778-7782
101. DeGroot, M. W.; Rosner, H.; Corrigan, J. F. Chem.-Eur. J. 2006, 12, 1547-1554
102. Malik, M. A.; O'Brien, P.; Revaprasadu, N. J. Mater. Chem. 2001, 11, 2382-2386
103. Mishra, S.; Ledoux, G.; Jeanneau, E.; Daniele, S.; Joubert, M.-F. Dalton Trans. 2012, 41, 1490-1502
104. Kumar, V.; Govind, A.; Nagarajan, R. Inorg. Chem. 2011, 50, 5637-5645
105. Pradhan, N.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3339-3347
106. Chen, H.-Y.; Maiti, S.; Son, D. H. ACS Nano 2012, 6, 583-591
107. Viswanatha, R.; Brovelli, S.; Pandey, A.; Crooker, S. A.; Klimov, V. I. Nano Lett. 2011, 11, 4753-4758
108. Panda, S. K.; Hickey, S. G.; Demir, H. V.; Eychmuller, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 4432-4436
109. Srivastava, B. B.; Jana, S.; Karan, N. S.; Paria, S.; Jana, N. R.; Sarma, D. D.; Pradhan, N. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 1454-1458
110. Norris, D. J.; Yao, N.; Charnock, F. T.; Kennedy, T. A. Nano Lett. 2001, 1, 3-7
111. Sarkar, S.; Karan, N. S.; Pradhan, N. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 6065-6069
112. Yarema, M.; Pichler, S.; Kriegner, D.; Stangl, J.; Yarema, O.; Kirchschlager, R.; Tollabimazraehno, S.; Humer, M.; Haringer, D.; Kohl, M.; Chen, G.; Heiss, W. ACS Nano 2012, 6, 4113-4121
113. Stroppa, D. G.; Montoro, L. A.; Beltran, A.; Conti, T. G.; da Silva, R. O.; Andres, J.; Longo, E.; Leite, E. R; Ramirez, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 14544-14548
114. Pflughoefft, M.; Weller, H. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 10530-10534
115. Sun, S.; Zeng, H.; Robinson, D. B.; Raoux, S.; Rice, P. M.; Wang, S. X.; Li, G. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 273-279
116. Farvid, S. S.; Dave, N.; Wang, T.; Radovanovic, P. V. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 15928-15933
117. Norberg, N. S.; Kittilstved, K. R.; Amonette, J. E.; Kukkadapu, R. K.; Schwartz, D. A.; Gamelin, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9387-9398
118. Bohle, D. S.; Spina, C. J. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 18139-18145
119. Radovanovic, P. V.; Norberg, N. S.; McNally, K. E.; Gamelin, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 15192-15193
120. Schwartz, D. A.; Norberg, N. S.; Nguyen, Q. P.; Parker, J. M.; Gamelin, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13205-13218
121. Beaulac, R.; Ochsenbein, S. T.; Gamelin, D. R. In Nanocrystal Quantum Dots; Klimov, I. V., Ed.; Taylor & Francis: New York, 2010; pp 397-453.
122. Pucci, A.; Willinger, M.-G.; Liu, F.; Zeng, X.; Rebuttini, V.; Clavel, G.; Bai, X.; Ungar, G.; Pinna, N. ACS Nano 2012, 6, 4382-4391
123. Rivest, J. B.; Jain, P. K. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 89-96 and references therein
124. Karan, N. S.; Sarma, D. D.; Kundu, P.; Ravishankar, N.; Pradhan, N. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 1666-1671
125. Xie, R.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 10645-10651
126. Mokari, T.; Aharoni, A.; Popov, I.; Banin, U. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 8001-8005
127. Robinson, R. D.; Sadtler, B.; Demchenko, D. O.; Erdonmez, C. K.; Wang, L.-W.; Alivisatos, A. P. Science 2007, 317, 355-358
128. Nakagawa, T.; Sakaguchi, I.; Matsumoto, K.; Uematsu, M.; Haneda, H.; Ohashi, N. Key Eng. Mater. 2010, 421, 197-200
129. Lukaszewicz, T. Phys. Status Solidi 1982, 73, 611-616
130. Gunawan, A. A.; Mkhoyan, K. A.; Wills, A. W.; Thomas, M. G.; Norris, D. J. Nano Lett. 2011, 11, 5553-5557
131. Rossell, M. D.; Ramasse, Q. M.; Findlay, S. D.; Rechberger, F.; Erni, R.; Niederberger, M. ACS Nano 2012, 6, 7077-7083
132. Cohn, A. W.; Kittilstved, K. R.; Gamelin, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7937-7943