纳米晶体周围钝化有机配体的形态

半导体纳米晶体是一类具有前景的新型光电器件材料，因为许多其性质（如电子带隙和电导率）是可以调控的。这种调控很大程度上是通过有机配体壳层实现的，即通过控制纳米晶体的尺寸及其与其他物体的距离。我们在此利用原子分子动力学模拟了配体包覆的 CdSe 纳米晶体，从而能够解析配体壳层的新型结构细节。我们表明，表面的配体可以平铺形成高度各向异性的“湿发”层，这与通常认为的“尖刺球”形态截然不同。我们讨论了这如何导致点与点之间的堆积距离为一个配体长度，因为在此考虑的体系尺寸下，配体壳层的厚度减少至约配体长度的一半；这些距离意味着由于配体壳层比预期更薄，量子点与附近物体之间的能量和电荷转移速率将得到增强。我们的模型预测，随着配体从“尖刺”态过渡到“湿发”态，配体壳层厚度呈非线性缩放。我们利用 PbS 纳米阵列的透射电子显微镜（TEM）验证了这种缩放关系，证实该理论对胶体量子点配体壳层厚度的描述在定性上是正确的。