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                北理工在双异价掺杂半导体纳米材料可控制备方面取ㄨ得新进展


                  可控掺杂引起的精准能带工程是光电新能源应用的半导体№纳米材料关键前提。近日,LOLS10全球总决赛下注平台张加涛教授团队利用表面空位成功▲克服离子交换反应当中的动力学势垒,创新性提出了新的合成方法,在制备双异价离子掺杂半导体纳米晶/量子点的研究中取得重要进展,相关成果以“Unique Cation Exchange in Nanocrystal Matrix via Surface Vacancy Engineering Overcoming Chemical Kinetic Energy Barriers” 为题,于Cell旗舰杂志《Chem》在线发表(IF:19.735)(文章DOI: 10.1016/j.chempr.2020.08.020)。

                  有目的地向纳米晶当中掺入异价杂质,可以引入额外的中间能级、电子/空穴,从而有效调控纳米晶的光学、电学和磁学等性▂质。受自↑清洁效应的影响,获得稳定且高效的掺杂纳米∩晶较为困难,尤其是在多元体系实现可控双掺杂。张加涛课题组☆以CuInX2(X="S," Se)纳米晶为起始材料,开发了一种表面◆空位工程诱导的离子交换法,通过在表面精准的创造Cu空位和In空位,极大地∑降低了反应的动力学势垒,使动力学上很难实现的反应很容易实现,成功制备●了Cu、In双掺杂的CdX和ZnX纳米晶/量子点。该方法具有一定的普●适性,可实现更多的硫属半导々体纳米晶材料的精准组分、掺杂调控。

                图1 传统离子交换☉和表面空位工程诱导的◥离子交换对比示意图

                图2 表面空位工程诱导的离子交换策略的动力学模拟和方法的普适↘性

                  上述研究成果得到了结构可控先进功能材料与绿色应用北》京市重点实验室和材料学院先◢进材料实验中心的平台支持,得到了ζ国家自然科学基金 (Grant No. 51872030, 51631001, 51902023 and 51702016)和科研院创新人才支持计划经♂费的支持。北理工材料学院博士生白冰和赵重阳(现LOLS10全球总决赛下注平台博士』后)为文章共同第一作者,北理工徐萌副教授和张加涛教授为共同通讯作者,北理工为第一通讯单位。

                  论文链接:www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929420304307

                 

                附徐㊣ 萌通讯作者简介:

                  徐萌,副教授,2009年6月于浙江大学材料学院获得工学学士学位,2014年7月于△中国科学院国家纳米科学中心获得理学博士〓学位,同年9月入职LOLS10全球总决赛下注平台材料学院,目前主要从事半导体纳米【晶与量子点的可控合成与光电、生物应用※等方面的研究。以第一/通卐讯作者等在Chem、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、ACS Nano、Nat. Struct. Mol. Biol.、Nano Res.、Mater. Chem. Front.、Inorganic Chem. Front.、CryEngComm等期刊发表SCI论文30余篇。主持国家自然科学基金2项,以研究骨干参与国家▅自然基金委重点项目1项。

                 

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