journal article·2014-08-12

Synthesis of N-Type Plasmonic Oxide Nanocrystals and the Optical and Electrical Characterization of their Transparent Conducting Films

Benjamin T. Diroll, Thomas R. Gordon, E. Ashley Gaulding, Dahlia R. Klein, Taejong Paik, Hyeong Jin Yun, E.D. Goodwin, Divij Damodhar, Cherie R. Kagan, Christopher B. Murray

Chemistry of Materials· Volume 26· Issue 15
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Abstract

We present a general synthesis for a family of n-type transparent conducting oxide nanocrystals through doping with aliovalent cations. These monodisperse nanocrystals exhibit localized surface plasmon resonances tunable in the mid- and near-infrared with increasing dopant concentration. We employ a battery of electrical measurements to demonstrate that the plasmonic resonance in isolated particles is consistent with the electronic properties of oxide nanocrystal thin films. Hall and Seebeck measurements show that the particles form degenerately doped n-type solids with free electron concentrations in the range of 10 19 to 10 21 cm –3 . These heavily doped oxide nanocrystals are used as the building blocks of conductive, n-type thin films with high visible light transparency.
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Research context

OpenAlex topics: Copper-based nanomaterials and applications · Quantum Dots Synthesis And Properties · Gold and Silver Nanoparticles Synthesis and Applications

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Affiliations

Department of Chemistry, ‡Department of Materials Science and Engineering, and §Department of Electrical and Systems Engineering, University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania 19104, United States

Funding

Basic Energy Sciences · National Research Foundation of Korea · Office of Naval Research · National Science Foundation

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