Correlating structure and detection properties in HgTe nanocrystal films

Autor: Prachi Rastogi, Julien Ramade, Emmanuel Lhuillier, Sara Bals, M. Rosticher, Tung Dang, Junling Qu, Christophe Delerue, Charlie Gréboval, Sang-Soo Chee, Adrien Khalili, Corentin Dabard, Gilles Patriarche, Julien Chaste, Tung Huu Dang, Yoann Prado, Debora Vale Magalhaes, Audrey Chu
Přispěvatelé: Physico-chimie et dynamique des surfaces (INSP-E6), Institut des Nanosciences de Paris (INSP), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universiteit Antwerpen [Antwerpen], Nanostructures et optique (INSP-E4), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA), Physique - IEMN (PHYSIQUE - IEMN), Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA)-Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA), ANR-19-CE24-0022,COPIN,Détecteur plasmonique à nanoCristaux colloïdaux: une nouvelle filière pour l'OPtoélectronique INfrarouge(2019), ANR-19-CE09-0017,FRONTAL,Nanocristaux Colloïdaux Dopés Infrarouges(2019), ANR-18-CE30-0023,IPER-Nano2,Nanocristaux de perovskite inorganique pour la nanophotonique(2018), ANR-20-ASTR-0008,NITquantum,Design et fabrication d'un plan focal dans le proche infrarouge à base de nanocrisrtaux(2020), ANR-19-CE09-0026,GRaSkop,Tuning Giant Rashba Spin-Orbit Coupling in Polar Single Layer Transition Metal Dichalcogenides(2019), ANR-10-LABX-0067,MATISSE,MATerials, InterfaceS, Surfaces, Environment(2010), European Project: 756225,blackQD, European Project, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universiteit Antwerpen = University of Antwerpen [Antwerpen], Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL), Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)-Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA)
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Nano letters
Nano Letters
Nano Letters, American Chemical Society, 2021, 21 (10), pp.4145-4151. ⟨10.1021/acs.nanolett.0c04346⟩
Nano Letters, 2021, 21 (10), pp.4145-4151. ⟨10.1021/acs.nanolett.0c04346⟩
ISSN: 1530-6984
1530-6992
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c04346
Popis: International audience; HgTe nanocrystals (NCs) enable broadly tunable infrared absorption, now commonly used to design light sensors. This material tends to grow under multipodic shapes and does not present well-defined size distributions. Such point generates traps and reduces the particle packing, leading to a reduced mobility. It is thus highly desirable to comprehensively explore the effect of the shape on their performance. Here, we show, using a combination of electron tomography and tight binding simulations, that the charge dissociation is strong within HgTe NCs, but poorly shape dependent. Then, we design a dual-gate field-effect-transistor made of tripod HgTe NCs and use it to generate a planar p–n junction, offering more tunability than its vertical geometry counterpart. Interestingly, the performance of the tripods is higher than sphere ones, and this can be correlated with a stronger Te excess in the case of sphere shapes which is responsible for a higher hole trap density.
Databáze: OpenAIRE
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