纳米图案化量子点固体中单个电导通道的电荷动力学

悬浮纳米晶体量子点 (QD) 使可实现设计固体的自下而上组装。尽管 QD 固体有着众多应用，其中在可调光学性质方面在 LED 显示、照明、生物成像和诊断方面取得了大成功。但依赖于电性质的应用，如太阳能电池、光电探测器和晶体管，由于对电性质控制不足，未能发挥其全部潜力；而一些具有新颖性的应用，如用于量子计算和自旋电子学的固态量子模拟器，目前仍停滞不前。对电荷传输机制缺乏清晰认识一直是进步的重大障碍，尤其是由于大量无序来源的存在。本文中，我们在纳米图案化技术方面取得了进展，制造出一块宽度为 70 nm 的 QD 固体，且不含几乎所有结构性缺陷。由于其小尺寸和结构完整性，我们在 percolation 网络中孤立了单个电导通道的电荷动力学。我们通过调节参数测量约 10 个通道，并通过时分辨测量发现电导噪声超过平均电流的 100%。从观察电荷传输的长时间动力学，包括随机 telegraph 噪声、彩色噪声和吸引子态，我们用准一维 percolation 路径来建模传输。通过对不受结构缺陷影响的 QD 固体电荷传输进行这一洞见，我们为理性设计具有反映底层可调、周期性势能电性质的 QD 固体提供了道路。