Direct work function measurement by gas phase photoelectron spectroscopy and its application on PbS nanoparticles

Nano Letters

Volumn 13, Issue 12, 2013, Pages 6176-6182

  Axnanda, Stephanus ^a   Scheele, Marcus ^a   Crumlin, Ethan ^a   Mao, Baohua ^a,c   Chang, Rui ^a,d   Rani, Sana ^a   Faiz, Mohamed ^b   Wang, Suidong ^c   Alivisatos, A Paul ^a   Liu, Zhi ^a  

^a LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b KING FAHD UNIVERSITY OF PETROLEUM AND MINERALS   (Saudi Arabia)

^c SOOCHOW UNIVERSITY   (China)

^d SHANGHAI INSTITUTE OF MICROSYSTEM AND INFORMATION TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

Ambient pressure photoelectron spectroscopy; nanocrystal; nanoparticle; PbS; photovoltaics; work function

Indexed keywords

AMBIENT-PRESSURE PHOTOELECTRON SPECTROSCOPIES; CORE LEVEL PHOTOELECTRONS; ELECTROCHEMICAL EFFECTS; MERCAPTOPROPIONIC ACID; PBS; PHOTOVOLTAICS; QUANTUM DOT SOLAR CELLS; SEMICONDUCTOR HETEROJUNCTIONS;

ARGON; BINDING ENERGY; ELECTROCHEMISTRY; GOLD; HETEROJUNCTIONS; LIGANDS; NANOCRYSTALS; NANOPARTICLES; NANOTECHNOLOGY; PHOTOELECTRONS; SOLAR ENERGY; SURFACES; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

WORK FUNCTION;

GOLD; GRAPHITE; LEAD; LEAD SULFIDE; NANOMATERIAL; NANOPARTICLE; PLATINUM; QUANTUM DOT; SULFIDE;

ARTICLE; CHEMISTRY; GAS; SOLAR ENERGY; SURFACE PROPERTY; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

GASES; GOLD; GRAPHITE; LEAD; NANOPARTICLES; NANOSTRUCTURES; PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY; PLATINUM; QUANTUM DOTS; SOLAR ENERGY; SULFIDES; SURFACE PROPERTIES;

EID: 84890413487     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl403524a     Document Type: Article

References (69)

1. Gratzel, M. Nature 2001, 414 (6861) 338-344
2. Scharber, M. C.; Mühlbacher, D.; Koppe, M.; Denk, P.; Waldauf, C.; Heeger, A. J.; Brabec, C. J. Adv. Mater. 2006, 18 (6) 789-794
3. Tang, J.; Brzozowski, L.; Barkhouse, D. A. R.; Wang, X.; Debnath, R.; Wolowiec, R.; Palmiano, E.; Levina, L.; Pattantyus-Abraham, A. G.; Jamakosmanovic, D.; Sargent, E. H. ACS Nano 2010, 4 (2) 869-878
4. Ip, A. H.; Thon, S. M.; Hoogland, S.; Voznyy, O.; Zhitomirsky, D.; Debnath, R.; Levina, L.; Rollny, L. R.; Carey, G. H.; Fischer, A.; Kemp, K. W.; Kramer, I. J.; Ning, Z.; Labelle, A. J.; Chou, K. W.; Amassian, A.; Sargent, E. H. Nat. Nanotechnol. 2012, 7 (9) 577-582
5. Heiland, G. Ber. Bunsen-Ges. Phys. Chem. 1975, 79 (7) 641-641
6. Wittstock, A.; Zielasek, V.; Biener, J.; Friend, C. M.; Bäumer, M. Science 2010, 327 (5963) 319-322
7. Berr, M. J.; Schweinberger, F. F.; Döblinger, M.; Sanwald, K. E.; Wolff, C.; Breimeier, J.; Crampton, A. S.; Ridge, C. J.; Tschurl, M.; Heiz, U.; Jäckel, F.; Feldmann, J. Nano Lett. 2012, 12 (11) 5903-5906
8. Brillson, L. J. Surf. Sci. Rep. 1982, 2 (2) 123-326
9. Chung, D. S.; Lee, J.-S.; Huang, J.; Nag, A.; Ithurria, S.; Talapin, D. V. Nano Lett. 2012, 12 (4) 1813-1820
10. Kim, D. K.; Lai, Y.; Diroll, B. T.; Murray, C. B.; Kagan, C. R. Nat. Commun. 2012, 3, 1216
11. Liu, Y.; Tolentino, J.; Gibbs, M.; Ihly, R.; Perkins, C. L.; Liu, Y.; Crawford, N.; Hemminger, J. C.; Law, M. Nano Lett. 2013, 13 (4) 1578-1587
12. Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications; Wiley: New York: 1980; Vol. 2.
13. Braun, S.; Salaneck, W. R.; Fahlman, M. Adv. Mater. 2009, 21 (14-15) 1450-1472
14. Zisman, W. A. Rev. Sci. Instrum. 1932, 3 (7) 367-370
15. Besocke, K.; Berger, S. Rev. Sci. Instrum. 1976, 47 (7) 840-842
16. Saito, S.; Soumura, T.; Maeda, T. J. Vac. Sci. Technol., A 1984, 2 (3) 1389-1391
17. Baikie, I. D.; Venderbosch, E.; Meyer, J. A.; Estrup, P. J. Z. Rev. Sci. Instrum. 1991, 62 (3) 725-735
18. Berglund, C. N.; Spicer, W. E. Phys. Rev. 1964, 136 (4A) A1030-A1044
19. Hüfner, S. Photoelectron spectroscopy: principles and applications; Springer-Verlag: New York, 1995.
20. Ley, L.; Cardona, M. Photoemission in Solids I; Springer Berline Heidelberg: Berlin, 1978; Vol. 26.
21. Sun, Y.; Liu, Z.; Pianetta, P. J Vac. Sci. Technol., A 2007, 25 (5) 1351-1356
22. LaRue, J. L.; White, J. D.; Nahler, N. H.; Liu, Z.; Sun, Y.; Pianetta, P. A.; Auerbach, D. J.; Wodtke, A. M. J. Chem. Phys. 2008, 129 (2) 024709
23. Allen, F. G.; Gobeli, G. W. Phys. Rev. 1966, 144 (2) 558-575
24. Wandelt, K. J. Vac. Sci. Technol., A 1984, 2 (2) 802-807
25. Wandelt, K. Appl. Surf. Sci. 1997, 111 (0) 1-10
26. Tao, F.; Grass, M. E.; Zhang, Y. W.; Butcher, D. R.; Renzas, J. R.; Liu, Z.; Chung, J. Y.; Mun, B. S.; Salmeron, M.; Somorjai, G. A. Science 2008, 322 (5903) 932-934
27. Tao, F.; Dag, S.; Wang, L. W.; Liu, Z.; Butcher, D. R.; Bluhm, H.; Salmeron, M.; Somorjai, G. A. Science 2010, 327 (5967) 850-853
28. Butcher, D. R.; Grass, M. E.; Zeng, Z. H.; Aksoy, F.; Bluhm, H.; Li, W. X.; Mun, B. S.; Somorjai, G. A.; Liu, Z. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 (50) 20319-20325
29. Salmeron, M.; Schlögl, R. Surf. Sci. Rep. 2008, 63 (4) 169-199
30. Starr, D. E.; Liu, Z.; Havecker, M.; Knop-Gericke, A.; Bluhm, H. Chem. Soc. Rev. 2013, 42 (13) 5833-5857
31. Siegbahn, H.; Lundholm, M. J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1982, 28 (1) 135-138
32. Siegbahn, H. J. Phys. Chem. 1985, 89 (6) 897-909
33. Crumlin, E. J.; Bluhm, H.; Liu, Z. J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2013, 10.1016/j.elspec.2013.03.002
34. Grass, M. E.; Karlsson, P. G.; Aksoy, F.; Lundqvist, M.; Wannberg, B.; Mun, B. S.; Hussain, Z.; Liu, Z. Review of Scientific Instruments 2010, 81 (5) 053106
35. Aksoy, F.; Grass, M. E.; Joo, S. H.; Jabeen, N.; Hong, Y. P.; Hussain, Z.; Mun, B. S.; Liu, Z. Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section a-Accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment 2011, 645 (1) 260-265
36. Ago, H.; Kugler, T.; Cacialli, F.; Salaneck, W. R.; Shaffer, M. S. P.; Windle, A. H.; Friend, R. H. J. Phys. Chem. B 1999, 103 (38) 8116-8121
37. Suzuki, S.; Bower, C.; Watanabe, Y.; Zhou, O. Appl. Phys. Lett. 2000, 76 (26) 4007-4009
38. Hansen, W. N.; Hansen, G. J. Surf. Sci. 2001, 481 (1-3) 172-184
39. Shiraishi, M.; Ata, M. Carbon 2001, 39 (12) 1913-1917
40. Pescia, D.; Meier, F. Surf. Sci. 1982, 117 (1-3) 302-309
41. Lecoeur, J.; Bellier, J. P.; Koehler, C. Electrochim. Acta 1990, 35 (9) 1383-1392
42. Tzeng, C. T.; Lo, W. S.; Yuh, J. Y.; Chu, R. Y.; Tsuei, K. D. Phys. Rev. B 2000, 61 (3) 2263-2272
43. Hagen, S.; Leyssner, F.; Nandi, D.; Wolf, M.; Tegeder, P. Chem. Phys. Lett. 2007, 444 (1-3) 85-90
44. Duhm, S.; Gerlach, A.; Salzmann, I.; Bröker, B.; Johnson, R. L.; Schreiber, F.; Koch, N. Org. Electron. 2008, 9 (1) 111-118
45. Otálvaro, D.; Veening, T.; Brocks, G. J. Phys. Chem. C 2012, 116 (14) 7826-7837
46. Nieuwenhuys, B. E.; Sachtler, W. M. H. Surf. Sci. 1973, 34 (2) 317-336
47. Nieuwenhuys, B. E.; Meijer, D. T.; Sachtler, W. M. H. Phys. Status Solidi, A 1974, 24 (1) 115-122
48. Nieuwenhuys, B. E. Surf. Sci. 1976, 59 (2) 430-446
49. Collins, D. M.; Spicer, W. E. Surf. Sci. 1977, 69 (1) 114-132
50. Fisher, G. B. Chem. Phys. Lett. 1981, 79 (3) 452-458
51. Salmerón, M.; Ferrer, S.; Jazzar, M.; Somorjai, G. A. Phys. Rev. B 1983, 28 (12) 6758-6765
52. Derry, G. N.; Ji-Zhong, Z. Phys. Rev. B 1989, 39 (3) 1940-1941
53. Blomberg, S.; Hoffmann, M. J.; Gustafson, J.; Martin, N. M.; Fernandes, V. R.; Borg, A.; Liu, Z.; Chang, R.; Matera, S.; Reuter, K.; Lundgren, E. Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 117601
54. Zeng, Z.-H.; Da Silva, J. L. F.; Li, W.-X. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12 (10) 2459-2470
55. Huynh, W. U.; Dittmer, J. J.; Alivisatos, A. P. Science 2002, 295 (5564) 2425-2427
56. Klimov, V. I.; Mikhailovsky, A. A.; Xu, S.; Malko, A.; Hollingsworth, J. A.; Leatherdale, C. A.; Eisler, H.-J.; Bawendi, M. G. Science 2000, 290 (5490) 314-317
57. Lieber, C. M.; Wu, X. L. Acc. Chem. Res. 1991, 24 (6) 170-177
58. Souici, A. H.; Keghouche, N.; Delaire, J. A.; Remita, H.; Etcheberry, A.; Mostafavi, M. J. Phys. Chem. C 2009, 113 (19) 8050-8057
59. Peterson, J. J.; Krauss, T. D. Nano Lett. 2006, 6 (3) 510-514
60. Jasieniak, J.; Califano, M.; Watkins, S. E. ACS Nano 2011, 5 (7) 5888-5902
61. Soreni-Harari, M.; Yaacobi-Gross, N.; Steiner, D.; Aharoni, A.; Banin, U.; Millo, O.; Tessler, N. Nano Lett. 2008, 8 (2) 678-684
62. Timp, B. A.; Zhu, X. Y. Surf. Sci. 2010, 604 (17-18) 1335-1341
63. Munro, A. M.; Zacher, B.; Graham, A.; Armstrong, N. R. ACS Appl. Mater. Interfaces 2010, 2 (3) 863-869
64. Colvin, V. L.; Alivisatos, A. P.; Tobin, J. G. Phys. Rev. Lett. 1991, 66 (21) 2786-2789
65. Dalven, R. Infrared Phys. 1969, 9 (4) 141-184
66. Kang, I.; Wise, F. W. J. Opt. Soc. Am. B 1997, 14 (7) 1632-1646
67. Scheele, M.; Engel, J. H.; Ferry, V. E.; Hanifi, D.; Liu, Y.; Alivisatos, A. P. ACS Nano 2013, 7 (8) 6774-6781
68. Jeong, K. S.; Tang, J.; Liu, H.; Kim, J.; Schaefer, A. W.; Kemp, K.; Levina, L.; Wang, X.; Hoogland, S.; Debnath, R.; Brzozowski, L.; Sargent, E. H.; Asbury, J. B. ACS Nano 2011, 6 (1) 89-99
69. Tang, J.; Kemp, K. W.; Hoogland, S.; Jeong, K. S.; Liu, H.; Levina, L.; Furukawa, M.; Wang, X.; Debnath, R.; Cha, D.; Chou, K. W.; Fischer, A.; Amassian, A.; Asbury, J. B.; Sargent, E. H. Nat. Mater. 2011, 10 (10) 765-771