Heterostructuring Nanocrystal Quantum Dots Toward Intentional Suppression of Blinking and Auger Recombination
Source abstract
Abstract
At the level of a single particle, nanocrystal quantum dots (NQDs) are observed to fluoresce intermittently or "blink." They are also characterized by an efficient non-radiative recombination process known as Auger Recombination (AR). Recently, new approaches to NQD heterostructuring have been developed that directly impact both blinking and AR, resulting in dramatic suppression of these unwanted processes. The three successful hetero-NQD motifs are reviewed here: (1) interfacial alloying, (2) thick or "giant" shells, and (3) specific type-II electronic structures. These approaches, which rely on modifying or tuning internal NQD core/shell structures, are compared with alternative strategies for blinking suppression that rely, instead, on surface modifications or surface-mediated interactions. Finally, in each case, the unique synthetic approaches or challenges addressed that have driven the realization of novel and important functionality are discussed, along with the implications for development of a comprehensive 'materials design' strategy for blinking and AR-suppressed heterostructured NQDs.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Quantum Dots Synthesis And Properties · Chalcogenide Semiconductor Thin Films · ZnO doping and properties
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Material Physics & Applications Division: Center for Integrated Nanotechnologies, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico 87544, United States
References (76)
Show source-provided references
1. Leatherdale C. A. · J. Phys. Chem. B · 2002 · 106 · 761910.1021/jp025698c ↗
2. Jaiswal J. K. · Nat. Biotechnol. · 2003 · 21 · 4710.1038/nbt767 ↗
3. Inerbaev T. M · J. Chem. Phys. · 2009 · 131 · 04410610.1063/1.3135193 ↗
4. Van Sark W. G. J. H. M. · J. Phys. Chem. B · 2001 · 105 · 828110.1021/jp012018h ↗
5. Nirmal M. · Nature · 1996 · 383 · 80210.1038/383802a0 ↗
6. Kuno M. · Phys. Rev. B. · 2003 · 67 · 12530410.1103/PhysRevB.67.125304 ↗
7. Kuno M. · Nano Lett. · 2001 · 1 · 55710.1021/nl010049i ↗
8. Hoogenboom J. P. · ChemPhysChem · 2007 · 8 · 82310.1002/cphc.200600783 ↗
9. Dickson R. M. · Nature · 1997 · 388 · 35510.1038/41048 ↗
10. Efros Al. L. · Phys. Rev. Lett. · 1997 · 78 · 111010.1103/PhysRevLett.78.1110 ↗
11. Klimov V. I. · Science · 2000 · 287 · 101110.1126/science.287.5455.1011 ↗
12. Chepic D. I. · J. Lumin. · 1990 · 47 · 11310.1016/0022-2313(90)90007-X ↗
13. Klimov V. I. · Phys. Rev. B · 2008 · 77 · 19532410.1103/PhysRevB.77.195324 ↗
14. Wang L. W. · Phys. Rev. Lett. · 2003 · 91 · 05640410.1103/PhysRevLett.91.056404 ↗
15. Efros A. L. · 200310.1007/978-1-4757-3677-9 ↗
16. Anikeeva P. O. · Phys. Rev. B · 2008 · 78 · 08543410.1103/PhysRevB.78.085434 ↗
17. Muller H. · Nano Lett. · 2005 · 5 · 103910.1021/nl050384x ↗
18. Klimov V. I. · Science · 2000 · 290 · 31410.1126/science.290.5490.314 ↗
19. Nozik A. J. · Physica E · 2002 · 14 · 11510.1016/S1386-9477(02)00374-0 ↗
20. Zhao J. · Phys. Rev. Lett. · 2010 · 104 · 15740310.1103/PhysRevLett.104.157403 ↗
21. Rosen S. · Phys. Rev. Lett. · 2010 · 104 · 15740410.1103/PhysRevLett.104.157404 ↗
22. Galland C. · Nature · 2011 · 479 · 20310.1038/nature10569 ↗
23. Hohng S. · J. Am. Chem. Soc. · 2004 · 126 · 132410.1021/ja039686w ↗
24. Fomenko V. · Nano Lett. · 2008 · 8 · 28710.1021/nl0726609 ↗
25. Hammer N. I. · J. Phys. Chem. B · 2006 · 110 · 1416710.1021/jp062065f ↗
26. Jeong S. · J. Am. Chem. Soc. · 2005 · 127 · 1012610.1021/ja042591p ↗
27. Hamada M. · ACS Nano · 2010 · 4 · 444510.1021/nn100698u ↗
28. Htoon H. · Phys. Rev. Lett. · 2003 · 91 · 22740110.1103/PhysRevLett.91.227401 ↗
29. Nanda J. · J. Phys. Chem. C · 2007 · 111 · 1538210.1021/jp0738659 ↗
30. Wang S. · J. Phys. Chem. B. · 2006 · 110 · 2322110.1021/jp064976v ↗
31. Glennon J. J. · Nano Lett. · 2007 · 7 · 329010.1021/nl0714583 ↗
32. Cragg G. E. · Nano Lett. · 2010 · 10 · 31310.1021/nl903592h ↗
33. Wang X. · Nature · 2009 · 459 · 68610.1038/nature08072 ↗
34. Talapin D. V. · J. Phys. Chem. B · 2004 · 108 · 1882610.1021/jp046481g ↗
35. Dekel E. · Phys. Rev. Lett. · 1998 · 80 · 499110.1103/PhysRevLett.80.4991 ↗
36. Zhong X. · J. Am. Chem. Soc. · 2003 · 125 · 858910.1021/ja035096m ↗
37. Chon B. · J. Phys. Chem. C · 2011 · 115 · 43610.1021/jp109229u ↗
38. Osovsky R. · Phys. Rev. Lett. · 2009 · 102 · 19740110.1103/PhysRevLett.102.197401 ↗
39. Kloper V. · Phys. Status Solidi C · 2009 · 6 · 271910.1002/pssc.200982566 ↗
40. Vaxenburg R. · Phys. Rev. B · 2012 · 85 · 07530410.1103/PhysRevB.85.075304 ↗
41. Chen Y. · J. Am. Chem. Soc. · 2008 · 130 · 502610.1021/ja711379k ↗
42. Mahler B. · Nat. Mater. · 2008 · 7 · 65910.1038/nmat2222 ↗
43. Klimov V. I. · 2004
44. Pietryga J. M. · Prepr. Pap. Am. Chem. Soc., Div. Fuel Chem. · 2007 · 52 · 822
45. Nirmal M. · Nature · 1996 · 383 · 80210.1038/383802a0 ↗
46. Brokmann X. · Phys. Rev. Lett. · 2003 · 90 · 12060110.1103/PhysRevLett.90.120601 ↗
47. Kuno M. · J. Chem. Phys. · 2000 · 112 · 311710.1063/1.480896 ↗
48. Stefani F. D. · Phys. Today · 2009 · 62 · 3410.1063/1.3086100 ↗
49. Heyes C. D. · Phys. Rev. B · 2007 · 75 · 12543110.1103/PhysRevB.75.125431 ↗
50. Ithurria S. · Phys. Rev. Lett. · 2007 · 99 · 26550110.1103/PhysRevLett.99.265501 ↗
51. Kundu J. · Nano Lett. · 2012 · 12 · 303110.1021/nl3008659 ↗
52. Vela J. · J. Biophotonics · 2010 · 3 · 70610.1002/jbio.201000058 ↗
53. Spinicelli P. · Phys. Rev. Lett. · 2009 · 102 · 13680110.1103/PhysRevLett.102.136801 ↗
54. García-Santamaría F. · Nano Lett. · 2009 · 9 · 348210.1021/nl901681d ↗
55. García-Santamaría F. · Nano Lett. · 2011 · 11 · 68710.1021/nl103801e ↗
56. Htoon H. · Nano Lett. · 2010 · 10 · 240110.1021/nl1004652 ↗
57. Park Y.-S. · Phys. Rev. Lett. · 2011 · 106 · 18740110.1103/PhysRevLett.106.187401 ↗
58. Tschirner N. · Chem. Mater. · 2012 · 24 · 31110.1021/cm202947n ↗
59. Park S. · Science · 2002 · 297 · 6510.1126/science.1072009 ↗
60. Li J. J. · J. Am. Chem. Soc. · 2003 · 125 · 1256710.1021/ja0363563 ↗
61. Xie R. G. · J. Am. Chem. Soc. · 2005 · 127 · 748010.1021/ja042939g ↗
62. van Embden J. · J. Am. Chem. Soc. · 2009 · 131 · 1429910.1021/ja9030209 ↗
63. Mahler B. · J. Am. Chem. Soc. · 2010 · 132 · 95310.1021/ja9034973 ↗
64. Pal B. N. · Nano Lett. · 2009 · 12 · 33110.1021/nl203620f ↗
65. Ghosh Y. · J. Am. Chem. Soc. · 2012 · 134 · 963410.1021/ja212032q ↗
66. Rabani E. · J. Chem. Phys. · 2001 · 115 · 149310.1063/1.1380748 ↗
67. Dennis A. M. · Nano Lett. · 2012 · 12 · 554510.1021/nl302453x ↗
68. Piryatinski A. · Nano Lett. · 2007 · 7 · 10810.1021/nl0622404 ↗
69. Ivanov S. A. · J. Am. Chem. Soc. · 2007 · 129 · 1170810.1021/ja068351m ↗
70. Chuang C. H. · ACS Nano · 2011 · 5 · 601610.1021/nn201788f ↗
71. Lo S. S. · Adv. Mater. · 2011 · 23 · 18010.1002/adma.201002290 ↗
72. Kim S. · J. Am. Chem. Soc. · 2003 · 125 · 1146610.1021/ja0361749 ↗
73. Correa R. E. · Nano Lett. · 2012 · 12 · 295310.1021/nl300642k ↗
74. Jasinski J. · Solid State Commun. · 2007 · 141 · 62410.1016/j.ssc.2006.12.033 ↗
75. Ryu E. · Chem. Mater. · 2009 · 21 · 57310.1021/cm803084p ↗
76. Xie R. G. · J. Am. Chem. Soc. · 2009 · 131 · 1064510.1021/ja903558r ↗