Dramatic enhancement of photoluminescence quantum yields for surface-engineered Si nanocrystals within the solar spectrum

Advanced Functional Materials

Volumn 23, Issue 48, 2013, Pages 6051-6058

  Svrcek, Vladimir ^a   Dohnalova, Katerina ^b   Mariotti, Davide ^c   Trinh, Minh Tuan ^b,d   Limpens, Rens ^b   Mitra, Somak ^c   Gregorkiewicz, Tom ^b   Matsubara, Koiji ^a   Kondo, Michio ^a  

^a NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY AIST   (Japan)

^b UNIVERSITY OF AMSTERDAM   (Netherlands)

^c UNIVERSITY OF ULSTER   (United Kingdom)

^d Och Spine at New York Presbyterian Hospitals   (United States)

Author keywords

carrier multiplication; nanocrystals; semiconductors; solar cells

Indexed keywords

AMBIENT CONDITIONS; CARRIER MULTIPLICATION; HIGH ENERGY PHOTONS; LOW ENERGY PHOTONS; PHOTOLUMINESCENCE QUANTUM YIELDS; SILICON NANOCRYSTALS; SURFACE CHARACTERISTICS; SURFACE ENGINEERING;

ATMOSPHERIC PRESSURE; METAMATERIALS; NANOCRYSTALS; PHOTOLUMINESCENCE; PHOTONS; PLASMA DEVICES; QUANTUM YIELD; SEMICONDUCTOR MATERIALS; SOLAR CELLS; SURFACES;

SILICON;

EID: 84890798206     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201301468     Document Type: Article

References (47)

1. H. O. Jacobs, A. R. Tao, A. Schwartz, D. H. Gracias, G. M. Whiesites, Science 2002, 296, 323.
2. J. P. Desai, A. Pillarisetti, A. D. Brooks, Annu. Rev. Biomed. Eng. 2007, 9, 35.
3. D. J. Maxwell, J. R. Taylor, S. M. Nie, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 9606.
4. A. Badolato, K. Hennessy, M. Atature, J. Dreiser, E. Hu, P. M. Petroff, A. Imamoglu, Science 2005, 308, 1158.
5. A. Jamshidi, P. J. Pauzauskie, P. J. Schuck, A. T. Ohta, P. Y. Chiou, J. Chou, P. D. Yang, M. C. Wu, Nat. Photonics 2008, 2, 85.
6. R. D. Schaller, V. I. Klimov, Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 186601.
7. J. A. Fan, K. B. Bao, R. Bardhan, N. J. Halas, V. N. Manoharan, P. Nordlander, F. Capasso, Science 2010, 328, 1135.
8. J. A. Smyder, T. D. Krauss, Mater. Today 2011, 14, 382.
9. R. Bardhan, N. Grady, T. Ali, N. J. Halas, ACS Nano 2010, 4, 6169.
10. V. Švrcek, D. Mariotti, M. Kondo, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 161502.
11. A. Hoshino, K. Fujioka, T. Oku, M. Suga, Y. F. Sasaki, T. Ohta, M. Yasuhara, K. Suzuki, K. Yamamoto, Nano Letters 2004, 4, 2163.
12. J. A. McGuire, M. Sykora, J. Joo, J. M. Pietryga, V. I. Klimov, Nano Lett. 2010, 10, 2049.
13. B. G. Streetman, S. Banerjee, Solid State Electronic Devices, 5th ed., Prentice Hall, New Jersey, 2000.
14. A. J. Nozik, Chem. Phys. Lett. 2008, 457, 3.
15. D. Mariotti, M. Somak, V. Švrcek, Nanoscale 2013, 5, 1385.
16. D. Timmerman, I. Izeddin, P. Stallinga, I. N. Yassievich, T. Gregorkiewicz, Nat. Photonics 2008, 2, 105.
17. D. Timmerman, J. Valenta, K. Dohnalová, W. D. A. M. de Boer, T. Gregorkiewicz, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 710.
18. M. T. Trinh, R. Limpens, W. D. A. M. de Boer, J. M. Schins, L. D. A. Siebbeles, T. Gregorkiewicz, Nat. Photonics 2012, 6, 316.
19. W. Shockley, H. J. Queisser, J. Appl. Phys. 1961, 32, 510.
20. V. I. Klimov, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 123118.
21. A. Franceschetti, J. M. An, A. Zunger, Nano Lett. 2006, 6, 2191.
22. A. Shabaev, Al. L. Efros, A. J. Nozik, Nano Lett. 2006, 6, 2856.
23. G. Nair, M. G. Bawendi, Phys. Rev. B 2007, 76, 081304.
24. J. J. H. Pijpers, E. Hendry, M. T. W. Milder, R. Fanciulli, J. Savolainen, J. L. Herek, D. Vanmaekelbergh, S. Ruhman, D. Mocatta, D. Oron, A. Aharoni, U. Banin, M. Bonn, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 4783.
25. M. Ben-Lulu, D. Mocatta, M. Bonn, U. Banin, S. Ruhman, Nano Lett. 2008, 8, 1207.
26. A. J. Nozik, Phys. E 2002, 14, 115.
27. G. Allan, C. Delerue, Phys. Rev. B 2009, 79, 195324.
28. M. T. Trinh, A. J. Houtepen, J. M. Schins, T. Hanrath, J. Piris, W. Knulst, A. P. Goossens, L. D. Siebbeles, Nano Lett. 2008, 8, 1713.
29. D. Mariotti, V. Švrcek, W. J. Hamilton, M. Schmidt, M. Kondo, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 954.
30. V. Švrcek, D. Mariotti, T. Nagai, Y. Shibata, I. Turkevych, M. Kondo, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 5084.
31. M. C. Beard, K. P. Knutsen, P. Yu, J. M. Luther, Q. Song, W. K. Metzger, R. J. Ellingson, A. J. Nozik, Nano Lett. 2007, 7, 2506.
32. B. H. Milosavljevic, O. I. Micic, J. Phys. Chem. 1987, 82, 1360.
33. N. Y. Kim, P. E. Laibinis, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 7162.
34. D. J. Amy, D. Aureau, M. Dai, A. Esteve, Y. J. Chabal, Nat. Mater. 2010, 9, 266.
35. D. Xu, L. Sun, H. Li, L. Zhang, G. Guo, X. Zhao, L. Gui, New J. Chem. 2003, 27, 300.
36. K. Kusová, O. Cibulka, K. Dohnalova, I. Pelant, J. Valenta, A. Fucikova, K. Zidek, J. Lang, J. Englich, P. Matejka, P. Stepanek, S. Bakardjieva, ACS Nano 2010, 4, 4495.
37. A. Grill, D. A. Neumayer, J. Appl. Phys. 2003, 94, 6697.
38. N. M. Gabor, Z. H. Zhong, K. Bosnick, J. Park, P. L. McEuen, Science 2009, 325, 1367.
39. V. Švrcek, D. Mariotti, Y. Shibata, M. Kondo, J. Phys. D: Appl. Phys. 2010, 43, 415402.
40. M. T. Trinh, R. Limpens, T. Gregorkiewicz, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 5963.
41. D. Mariotti, R. M. Sankaran, J. Phys. D: Appl. Phys. 2010, 43, 323001.
42. W. D. A. M. de Boer, M. T. Trinh, D. Timmerman, J. M. Schins, L. D. A. Siebbeles, T. Gregorkiewicz, Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 053126.
43. D. Timmerman, I. Izeddin, T. Gregorkiewicz, Phys. Status Solidi A 2010, 1, 183.
44. M. L. Brongersma, A. Polman, K. S. Min, E. Boer, T. Tambo, H. A. Atwater, Appl. Phys. Lett. 1998, 72, 2577.
45. V. Vinciguerra, G. Franzo, F. Priolo, F. Iacona, C. Spinella, J. Appl. Phys. 2000, 87, 8165.
46. U. Kortshagen, J. Lumin. 2006, 121, 327.
47. V. Švrcek, A. Slaoui, J.-C. Muller, J. Appl. Phys. 2004, 95, 3158.