金纳米晶阵列中的电子共隧穿输运

我们描述了在长屏蔽长度极限下，烷基配体连接的金纳米晶 $\sim 5 nm$ 阵列的电流-电压特性 I(V)。制备了具有不同烷基配体长度的阵列，以调节纳米晶之间的电子隧穿耦合。对于长配体，电子扩散通过顺序隧穿发生，并遵循激活定律，作为温度的函数 $\sigma \propto e^{-T_0/T}$ 和作为电场的函数 $I \propto e^{-\mathcal{E}_0/\mathcal{E}}$。对于导电性更好的阵列，即具有短配体的阵列，输运性质过渡到共隧穿区域，并遵循 Efros-Shklovskii 定律，作为温度的函数 $\sigma \propto e^{-(T_{ES}/T)^{1/2}}$ 和作为电场的函数 $I \propto e^{-(\mathcal{E}_{ES}/\mathcal{E})^{1/2}}$。数据表明，通过增加隧穿势垒的透明度，纳米晶阵列中的电子输运可以从顺序隧穿调节到共隧穿区域。