Nucleación y Crecimiento en Dos Pasos de Puntos Cuánticos de InP a Través de Intermediarios de Clusters de Tamaño Mágico

Informamos sobre el papel de los clusters de tamaño mágico (MSCs) como intermediarios clave en la síntesis de puntos cuánticos de fosfuro de indio (InP QDs) a partir de precursores moleculares. Estas observaciones sugieren que los esfuerzos anteriores para controlar la nucleación y el crecimiento ajustando la reactividad del precursor han sido socavados por la formación de estos MSCs persistentes cinéticamente antes de la formación de QD. La estabilidad térmica de los MSCs de InP se ve influenciada por la presencia de bases exógenas, así como por la elección del conjunto de ligandos aniónicos. Se encontró que la adición de una amina primaria, un aditivo común en síntesis anteriores de InP QD, a MSCs terminados en carboxilato permitía eludir la formación de MSCs, lo que permitía el crecimiento homogéneo de QDs de InP a través de un continuo de tamaños aislables. La sustitución del conjunto de ligandos carboxilato por un conjunto de ligandos fosfonato aumentó la estabilidad térmica de un MSC de InP particular a 400°C. Se estudiaron la estructura y las propiedades ópticas de los MSCs con ambos conjuntos de ligandos carboxilato y fosfonato mediante espectroscopía de absorción UV-Vis, análisis de XRD en polvo y espectroscopía de NMR en solución de ³¹P¹H y ¹H. Finalmente, se identificaron los MSCs terminados en carboxilato como precursores de fuente única efectivos (SSPs) para la síntesis de QDs de InP de alta calidad. El uso de MSCs de InP como SSPs para QDs desacopla efectivamente la formación de MSCs del posterior segundo evento de nucleación y crecimiento de QDs de InP. La dependencia de concentración de esta reacción SSP, así como la uniformidad de forma de las partículas observadas por TEM, sugiere que el crecimiento escalonado de MSCs directamente a QDs se lleva a cabo a través de un segundo evento de nucleación en lugar de un mecanismo de crecimiento agregativo.