Los nanocables semiconductores unidimensionales con un fuerte efecto de confinamiento cuántico (cables cuánticos (QW)) son de gran interés para aplicaciones en optoelectrónica avanzada y conversiones fotoquímicas. Más allá de los que contienen Cd de última generación, los QW de ZnSe, como semiconductores libres de metales pesados ​​representativos, han mostrado el máximo potencial para las aplicaciones respetuosas con el medio ambiente de próxima generación.

Desafortunadamente, los nanocables de ZnSe producidos hasta ahora se limitan en gran medida al régimen de confinamiento cuántico fuerte con absorción de luz casi violeta o al régimen masivo con características de excitón imperceptibles. Las manipulaciones simultáneas, bajo demanda y de alta precisión en sus tamaños radiales y axiales, que permiten un fuerte confinamiento cuántico en la región de luz azul, han sido hasta ahora un desafío, lo que impide sustancialmente sus aplicaciones posteriores.

En un nuevo artículo publicado en National Science Review , un equipo de investigación dirigido por el profesor YU Shuhong de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) ha informado sobre la síntesis bajo demanda de ZnSe QW de alta calidad y activos con luz azul mediante el desarrollo de un enfoque sintético flexible:un proceso de dos pasos estrategia de crecimiento catalítico que permite controles independientes, de alta precisión y de amplio rango sobre el diámetro y la longitud de ZnSe QW. De esta manera, cierran la brecha entre los QW de ZnSe de tamaño mágico anteriores y los nanocables de ZnSe de tamaño voluminoso.

Los investigadores descubrieron que una nueva orientación epitaxial entre las puntas del catalizador de fase cúbica y los QW de wurtzita ZnSe favorece cinéticamente la formación de QW ultrafinos y sin fallas de apilamiento. El fuerte confinamiento cuántico, el control de tamaño de alto grado y la ausencia de fases mixtas conducen a su absorción excitónica ultraestrecha y bien definida en la región de luz azul con ancho completo a la mitad del máximo (FWHM) de sub-13 nm. Después de la pasivación del tiol de la superficie, eliminaron aún más las trampas de electrones de la superficie en estos QW de ZnSe, lo que dio como resultado portadores de carga de larga duración y conversión solar a H₂ de alta eficiencia. conversión.

Se cree que la estrategia de crecimiento catalizado en dos pasos es general para una variedad de nanocables coloidales. El acceso a esos nanocables de alta calidad ofrecería una biblioteca de materiales versátil para aplicaciones libres de metales pesados ​​en combustibles solares y optoelectrónica en el futuro. + Explora más

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