Strukturelle, optische und elektrische Eigenschaften von selbstorganisierten Filmen aus PbSe-Nanokristallen, die mit 1,2-Ethanedithiol behandelt wurden

Wir beschreiben die strukturellen, optischen und elektrischen Eigenschaften von hochwertigen Filmen aus PbSe-Nanokristallen, die durch ein Schicht-für-Schicht (LbL) Tauchbeschichtungsverfahren hergestellt wurden, das 1,2-Ethanedithiol (EDT) als unlösliches Medium nutzt. Die vergleichende Charakterisierung von Nanokristallfilmen, die durch Spinbeschichtung und den LbL-Prozess erzeugt wurden, zeigt, dass EDT quantitativ Oleinsäure von der PbSe-Oberfläche verdrängt, was zu einem großen Volumenverlust führt, der die Nanokristalle elektronisch koppelt, während die positions- und kristallographische Ordnung der Filme erheblich beeinträchtigt wird. Feldeffekttransistoren, die auf mit EDT behandelter Folie basieren, sind im Dunkeln mäßig leitfähig und ambipolar, werden aber unter 300 mW cm(-2) Breitbandbeleuchtung p-Typ und 30-60 Mal leitfähiger. Die Nanokristallfilme oxidieren schnell in der Luft und ergeben nach kurzer Luftaussetzung hochleitfähige p-Typ Feststoffe. Der hier beschriebene LbL-Prozess ist eine allgemeine Strategie zur Herstellung homogener, leitfähiger Nanokristallfilme für Anwendungen in der Optoelektronik und der Solarenergiewandlung.