Rendement élevé de nanocristaux de germanium synthétisés à partir de diiode de germanium en solution

De hauts rendements chimiques, jusqu'à 73 %, ont été obtenus pour des nanocristaux de germanium (Ge) synthétisés en solution avec du diiode de germanium (GeI2) et du LiAlH4 comme agent réducteur dans de la tri-n-octylphosphine (TOP) ou de la tri-n-butylphosphine (TBP). Les nanocristaux de Ge ont été caractérisés par microscopie électronique à transmission (MET), spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie (EDS), diffraction des rayons X (DRX), spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et spectroscopie photoélectronique par rayons X (XPS). Les réactions dans TOP à 300 °C ont produit des nanocristaux de Ge avec une polydispersité de taille modérée et une bonne cristallinité, avec des diamètres moyens pouvant être manipulés en variant la concentration du précurseur de ∼3 à ∼11 nm. De hauts rendements chimiques sont permis par la haute réactivité de GeI2, la haute solubilité de GeI2 dans les phosphines alkyles, et une température de réaction relativement douce, ce qui minimise la formation de sous-produits et la dégradation du solvant. Comparés aux réactions réalisées dans TOP avec la même concentration de GeI2, les nanocristaux synthétisés dans TBP à 240 °C présentent une taille plus grande et une distribution de taille plus large. La présence de groupes alkyles dans les spectres FTIR, les petits diamètres de particules contrôlables et l'absence d'oxydation significative de Ge révélée par XPS indiquent que les nanocristaux étaient chimiquement passivés avec une couche organique.