Линейные и нелинейные оптические свойства наноструктур ближнего ИК диапазона и нанокристаллов перовскита тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Скурлов Иван Дмитриевич

• Скурлов Иван Дмитриевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Скурлов Иван Дмитриевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Реферат

Synopsis

Введение

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Квантово-размерный эффект

1.2 Квантовые точки инфракрасного диапазона

1.3 Двумерные коллоидные нанопластины

1.4 Дихалькогениды переходных металлов

1.5 Свинцовые галогенидные перовскиты

1.7 Лигандные оболочки наноструктур

Выводы по Главе

ГЛАВА 2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Спектроскопия поглощения

2.2 Люминесцентный анализ

2.3 Техника Z-сканирования

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ОТКЛИКОВ НАНОПЛАСТИН PbSe В ИНФРАКРАСНОМ ДИАПАЗОНЕ

3.1 Введение

3.2 Детали эксперимента

3.2 Нанопластины PbSe, полученные методом катионного обмена

3.3 Исследование температурной зависимости фотолюминесценции НП PbSe

Выводы по Главе

ГЛАВА 4 ВЛИЯНИЕ ЙОДИДНОЙ ОБОЛОЧКИ НА ОПТИЧЕСКИЕ

СВОЙСТВА И СТАБИЛЬНОСТЬ КТ PbS

4.1 Введение

4.2. Детали эксперимента

4.3 Влияние источника йода на свойства плёнок КТ PbS

4.4 Стабильность оптических свойств растворов квантовых точек после коллоидной замены лигандной оболочки

Выводы по Главе

ГЛАВА 5 ПРОЦЕССЫ ПЕРЕНОСА ЗАРЯДА В КОМПЛЕКСАХ НАНОЧАСТИЦ PbX (X = S, SE) И НАНОПЛАСТИН ДИХАЛЬКОГЕНИДОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

5.1 Введение

5.2 Детали эксперимента

5.3 Перенос заряда внутри системы квантовых точек PbS - нанопластин MoS2

5.4 Перенос заряда в системе нанопластин PbSe и MoS2

Выводы по главе

ГЛАВА 6 НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТРЕТЬЕГО ПОРЯДКА В КТ PBS

6.1 Введение

6.2 Детали эксперимента

6.2 Учёт температурных эффектов при работе в резонансном режиме

6.3 Расчёт микроскопических параметров нелинейности третьего порядка

Выводы по Главе

ГЛАВА 7 МНОГОФОТОННО-ВОЗБУЖДАЕМАЯ

ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ НАНОКРИСТАЛЛОВ ПЕРОВСКИТА CsPbBrз, ЛЕГИРОВАННЫХ ИОНАМИ Cd2+

7.1. Введение

7.2 Детали эксперимента

7.3 Характеризация перовскитных НК

7.4 Фотолюминесценция при однофотонном возбуждении

7.5 Многофотонно-возбуждаемая фотолюминесценция

Выводы по Главе

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложение А Публикации по теме диссертации

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Линейные и нелинейные оптические свойства наноструктур ближнего ИК диапазона и нанокристаллов перовскита»

Реферат

Наноструктуры, излучающие в ближней инфракрасной (ИК) области спектра, находят применение в различных технологических отраслях. Основными примерами являются создание оптоэлектронных устройств (источники [1] и детекторы [2,3] излучения, фотовольтаические элементы и солнечные концентраторы [4]), лазерная генерация и биомедицинские приложения (биовизуализация и тераностика) [5].

Одним из материалов, применяемых для работы в ближнем ИК диапазоне, являются нанокристаллы (НК) халькогениды металлов, в частности, халькогениды ртути и свинца. Более перспективными являются халькогениды свинца ввиду их повышенной стабильности и отработанным протоколам синтеза [6]. Также халькогениды свинца обладают высоким коэффициентом экстинкции и достаточно высоким квантовым выходом фотолюминесценции (ФЛ), стоит дополнительно отметить перспективную возможность реализации режима мультиэкситонной генерации. Немаловажным фактором является возможность перестройки полос поглощения и люминесценции НК во всей ближней ИК области спектра путём изменения их размера и формы. Например, полосы поглощения/излучения могут настроены как для эффективного поглощения солнечных лучей, так и для эффективного поглощения/излучения в области нулевого поглощения и нулевой дисперсии оптического волокна, что открывает возможность работы в области телекоммуникаций.

Сравнительно новым направлением исследование является изучение двумерных коллоидных НК. Исследования свойств двумерных НК для видимого диапазона показывают, что такие НК обладают узкими полосами люминесценции ввиду сильного пространственного ограничения в плоскости НК, а также высокими квантовыми выходами. Изучение свойств коллоидных ИК-наноструктур является перспективным, но всё ещё зарождающимся направлением исследования в области нанотехнологий.

Говоря о коллоидных НК, нельзя не упомянуть об их лигандной оболочке. Стабильность НК в растворах обеспечивается их оболочкой, как правило состоящей из органических молекул ковалентно- или ионно-связанных с поверхностью НК. Ввиду большого отношения поверхности НК к его объёму состояние поверхности может иметь определяющую роль в свойствах НК. Поэтому свойства коллоидных НК нельзя рассматривать в отрыве от их оболочки. Следовательно, важной частью процесса исследования НК является исследование того, как различная лигандная оболочка будет менять их свойства. Разнообразие этих свойств достаточно велико, это может быть растворимость в различных растворителях, положение максимума ФЛ, квантовый выход ФЛ, время релаксации носителей заряда, плотность упаковки (при создании тонких плёнок), тип проводимости, а также стабильность перечисленных параметров во времени. Исследования влияния замены лигандной оболочки необходимы для последующего практического применения коллоидных нанокристаллов.

Интересным развитием применения НК является возможность их комбинирования с другими наноструктурами (или молекулярными/объёмными материалами) для повышения эффективности создаваемых из них устройств. Халькогениды свинца можно использовать как эффективный ИК-фотосенсибилизатор для материалов с лучшими электрическим свойствами. Перспективным двумерным материалом являются дихалькогениды переходных металлов (ДПМ), например Мо82 или WS2. Свойства объёмных ДПМ были достаточно хорошо изучены в конце ХХ века, но вторую жизнь в исследование данного типа материалов вдохнуло открытие графена. Было показано, что при уменьшении толщины ДПМ до одного монослоя их свойства сильно изменяются, в частности, меняется тип полупроводника от непрямозонного к прямозонному, а получаемые таким образом слои обладают высокой проводимостью [7]. Комбинация электрических свойств ДПМ с оптическими свойствами халькогенидов свинца открывает возможность создания высокоэффективных оптоэлектронных устройств для работы как в видимом, так и в ближнем инфракрасном диапазоне. Для создания подобных устройств необходимо детально

изучить механизмы взаимодействия между ДПМ и ИК наноструктурами на основе халькогенидов свинца.

Отдельного внимания заслуживает исследование нелинейно-оптических свойств НК. НК обладают усиленным нелинейным откликом на единицу объёма по сравнению с объёмными материалами, что в перспективе может удешевить разработку нелинейно-оптических устройств. В качестве перспективных наноматериалов стоит привести примеры халькогенидов свинца для работы в ИК-диапазоне, а также металл-галогенидные перовскиты для работы в видимом диапазоне спектра.

Общей направленностью диссертационной работы является исследование линейных и нелинейных оптических свойств полупроводниковых нанокристаллов. Отдельно выделяется две группы нанокристаллов: халькогениды свинца, обладающие полосами поглощения и люминесценции в ближнем инфракрасном диапазоне, а также многослойные структуры на основе халькогенидов свинца и дихалькогенидов переходных металлов, и метал-галогенидные нанокристаллы со структурой перовскита, являющиеся на сегодняшний день одним из наиболее перспективных материалов для использования в видимой области спектра.

Исследование свойств новых наноструктур на основе полупроводниковых нанокристаллов соответствует Приоритетному направлению развития науки, технологии и техники Российской Федерации «Индустрия наносистем».

Целями диссертационной работы являются

1. Исследование оптических свойств нанопластин селенида свинца с полосами поглощения и излучения в ближнем ИК-диапазоне

2. Изучение влияния лигандной оболочки на оптические свойства ИК-излучающих наноструктур, включая нанокристаллы и нанопластины, а также установление ее влияния на процессы переноса заряда в слоистых 0D-2D и 2D-2D структурах.

3. Исследование нелинейно-оптических откликов полупроводниковых и перовскитных наноструктур

Для достижения данных целей в рамках диссертации были поставлены и решены следующие задачи:

• Исследованы механизмы уширения полосы фотолюминесценции полупроводниковых нанопластин PbSe, полученных методом катионного обмена.

• На примерах пассивации поверхности квантовых точек PbS йодидом свинца, йодидом метиламмония и йодидом тетрабутиламмония изучено влияние прекурсора галогена на оптические свойства и стабильность КТ PbS.

• Созданы слоистые структуры из полупроводниковых нанокристаллов (квантовых точек PbS и нанопластин PbSe) и нанопластин дихалькогенидов переходных металлов (MoS2). Разработаны протоколы замены лигандной оболочки нанопластин PbSe. Продемонстрирована возможность фотоиндуцированного переноса заряда со слоя квантовых точек/нанопластин халькогенида свинца на слой MoS2.

• Определён корректный метод измерения нелинейной рефракции для квантовых точек ближнего ИК диапазона в резонансном режиме. Получены значения гиперполяризуемости второго порядка для квантовых точек PbS различного размера.

• Исследовано влияние легирования кадмием на оптические свойства нанокристаллов металл-галогенидного перовскита CsPbBr3. Получены значения сечений двух- и трёхфотонного поглощения данных нанокристаллов.

Научная новизна диссертации отражена в следующих пунктах: В диссертационной работе были полученные новые экспериментальные данные о фундаментальных фотофизических процессах в ряде различных перспективных наноматериалов, среди которых нанопластины и квантовые точки

халькогенидов свинца, дисульфид молибдена, а также перовскитные нанокристаллы.

1. Впервые проведено исследование температурных зависимостей параметров ФЛ нанопластин РЬБе и показано, что ширина и форма спектра определяется совокупным вкладом эмиссии с края запрещённой зоны и с участием ловушечных состояний, причем ширина основной линии определяется неоднородным уширением вследствие дисперсии по латеральным размерам и формированием внутренних искажений кристаллической структуры в процессе катионного обмена.

2. Проведён сравнительный анализ различных методик галогенидной (йодной) пассивации поверхности КТ РЬБ. Установлено, что оптические свойства (положение максимума ФЛ и поглощения, энергии ИОМО/ЬиМО) КТ РЬБ определяются не только типом лигандной оболочки, но и способом её замещения. Коллоидная замена лигандной оболочки на йодидную может приводить как к повышению стабильности (для протокола замены с йодидом метиламмония), так и к её понижению (для протокола замены с РЬ12).

3. Продемонстрирован зависящий от межчастичного расстояния фотоиндуцированный перенос заряд между слоем нульмерных или двумерных нанокристаллов РЬБ и РЬБе и слоем коллоидных нанопластин МоБ2. Для контроля расстояния между наночастицами были разработаны протоколы замены оболочки КТ РЬБ и НП РЬБе. Следствием фотоиндуцированного переноса заряда между полупроводниковыми нанокристаллами и нанопластинами МоБ2 является появление фотоотклика полученной слоистой структуры на инфракрасное излучение, превышающий таковой отклик для отдельных компонентов.

4. Показано, что при наличии линейного поглощения для измерения нелинейной рефракции коллоидных наночастиц частота повторения импульсов накачки должна быть ниже, чем теоретически предсказываемое значение, определяемое коэффициентом

термодиффузии. Впервые получены значения гиперполяризуемости второго порядка в резонансном режиме возбуждения для квантовых точек сульфида свинца в диапазоне размеров от 3.2 нм до 8.4 нм.

5. Обнаружено, что легирование кадмием улучшает оптические свойства нанокристаллов CsPbBr3, а именно приводит к повышению квантового выхода до 90%, улучшает температурную стабильность полосы фотолюминесценции и повышает энергию связи экситона. Впервые показано, что легирование кадмием неорганических нанокристаллов со структурой перовскита усиливает их нелинейно-оптический отклик, а именно, приводит к увеличению значений сечений многофотонного поглощения.

Практическая и теоретическая значимости результатов диссертационной' работы

Результаты диссертационной работы представляют как фундаментальный, так и прикладной интерес. Исследуемые материалы имеют потенциал для создания на их основе устройств фотоники видимого и ближнего инфракрасного спектральных диапазонов. Нанопластины PbSe могут служить инфракрасным люминофором и быть использованы для создания светоизлучающих устройств. Понимание влияния методов замены лигандной оболочки на свойства нанокристаллов позволяет разрабатывать эффективные стратегии пассивации нанокристаллов с целью улучшения их оптических и электрических свойств. Слоистые структуры на основе халькогенидов свинца и дихалькогенидов переходных металлов могут найти свой применение для создания эффективных фототранзисторов или фотодетекторов. Изучение нелинейно-оптического отклика нанокристаллов позволяет углубить фундаментальное понимание свойств наноматериалов, а также способствовать созданию эффективных нелинейно-оптических устройств. Квантовые точки PbS в соответствующей матрице могут быть использованы для создания ячеек Керра, а перовскитные нанокристаллы могут быть использованы для создания люминесцентных меток для

биовизуализации и фототерапии, а также высокоэффективных светоизлучающих диодов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Спектр фотолюминесценции нанопластин PbSe, полученных методом катионного обмена, уширяется вследствие дисперсии по латеральным размерам, наличия внутренних искажений кристаллической структуры и поверхностных дефектных состояний.

2. Между нуль- и двумерными наноструктурами халькогенидов свинца и нанопластинами дисульфида молибдена происходит эффективный перенос заряда, приводящий к увеличению фотопроводимости слоистых структур из них.

3. Гиперполяризуемость второго порядка квантовых точек сульфида свинца может быть определена методом z-сканирования в резонансном режиме возбуждения при частотах повторения лазерного импульса менее 100 Гц и составляет величину порядка 10-31 еБи.

4. Частичное замещение катионов свинца катионами кадмия в неорганических нанокристаллах со структурой перовскита приводит к увеличению сечений многофотонного поглощения света.

Личный вклад автора.

Постановка целей и задач диссертации осуществлялась совместно с научным руководителем к.ф.-м.н. А. П. Литвиным. Автор диссертации принимал непосредственное и определяющее участие в, подготовке и проведении экспериментальных исследований, обсуждении и представлении результатов на научных конференциях, а также подготовке публикаций по результатам проводимых исследований.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

• NANOCON 2018. Брно, Чехия, 17 - 19 октября 2018,

• X Международная конференция «Фундаментальные проблемы оптики» Россия, Санкт-Петербург, 15 - 19 октября 2018.

• XI Международная конференция «Фундаментальные проблемы оптики» Россия, Санкт-Петербург, 21 - 25 октября 2019.

• Международная школа-конференции "Smart Nanosystems for Life", Россия, Санкт-Петербург, 10 - 13 декабря 2019 года

• XII Международная конференция «Фундаментальные проблемы оптики» Россия, Санкт-Петербург, 19 - 23 октября, 2020.

• Школа-конференция с международным участием SPBOPEN 2021 Санкт-Петербург, Россия, 25 - 29 мая 2021.

• School on Advanced Light-Emitting and Optical Materials (SLALOM) Россия, Санкт-Петербург 28 - 30 июня 2021

• International Workshop on AI Photonics 2021, (онлайн-участие) КНР, Пекин, 23 - 25 сентября 2021.

• Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2022», (онлайн-участие) Россия, Москва, 11 - 22 Апреля 2022.

• XX международная конференция Оптика Лазеров ICLO 2022, Санкт-Петербург, 20 - 24 июня 2022.

Достоверность полученных результатов

Основное содержание диссертации представлено в 9 публикациях в рецензируемых научных журналах, из которых 8 индексируются в базах цитирования Web of Science и Scopus, 2 работы опубликованы в журналах первого квартиля SJR (Q1). Полученные результаты представлялись на ряде международных и всероссийских конференций Экспериментальные исследования, результаты которых представлены в работе проводились на прецизионном научном оборудовании. Результаты работы сопоставлены с

опубликованными российскими и зарубежными исследователями трудами в рецензируемых научных изданиях.

Внедрение результатов работы

Результаты диссертационной работы использованы и используются в Университете ИТМО при выполнении проектов в рамках грантов Российского Научного Фонда.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Скурлов Иван Дмитриевич

4. Conclusion

To summarize, we performed a comparative study of iodide-passivated PbS QDs, prepared as both colloidal solutions and solids. We analyzed the influence of LE on the optical, electronic, and morphological properties of QD solids, as well as on the stability of QD properties. We show that more convenient and material-efficient colloidal MAI and PbI2 treatments result in QD film morphology and conductivity comparable to those achieved with common TBAI solid-state exchange. We found that PbI2-treated QDs demonstrate the highest PLQY and conductivity due to lower amount of the deep-trap states of as-exchanged QDs. As a drawback, PbI2-treated QDs possess poor environmental stability due to interactions with BA. In contrast, MAI-treated QDs show the highest stability of their PL responses, which is beneficial for creating more stable optoelectronic devices. These results indicate that a careful choice of LE procedure is required for each application. To achieve both high performance and stability, it is necessary to further develop LE techniques.

Supplementary Materials: The following are available online at http://www.mdpi.com/1996-1944/12/19/3219/s1, Figure S1: Densities of trap states for QD with different LE, red line and circles—MAI-treated QDs, green line and triangles—TBAI-treated QDs, black line and squares—PbI2-treated QDs, Figure S2: Peak position shift of the PbI2-treated PbS QD, dispersed in pure n-butylamine, Figure S3: Colloidally exchanged QDs PL decay components evolution in porous matrix (black squares—PbI2-treated QDs, red circles—MAI-treated QDs, blue triangles—OA-capped QDs). Open symbol stands for relaxation from the bright state while solid symbol stands for relaxation from the dark state. Black lines are given as a guide to the eye; Table S1: Shifts of spectral PL parameters during 35-day storage in ambient conditions.

Author Contributions: Conceptualization and methodology by I.D.S. and A.P.L.; quantum dot synthesis by A.D. and S.A.C.; investigation by I.D.S, I.G.K., A.S.M., P.S.P., and X.Z.; data formal analysis and visualization by I.D.S.; writing—original draft preparation by I.D.S.; writing—review and editing by A.P.L., I.G.K., A.V.B., and A.V.F.; supervision, project administration, and funding acquisition by A.P.L., A.V.B., and A.V.F.

Funding: This research was funded by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (Goszadanie no. 16.8981.2017/8.9).

Acknowledgments: A.P.L. thanks the Ministry of Education of the Russian Federation for the financial support (Scholarship of the President of the Russian Federation for Young Scientists and Graduate Students, SP-70.2018.1).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Скурлов Иван Дмитриевич, 2022 год

1. Brown, P.R.; Kim, D.; Lunt, R.R.; Zhao, N.; Bawendi, M.G.; Grossman, J.C.; Bulovic, V. Energy Level Modification in Lead Sulfide Quantum Dot Thin Films through Ligand Exchange. ACS Nano 2014, 8, 5863-5872. [CrossRef] [PubMed]

2. Litvin, A.P.; Martynenko, I.V.; Purcell-Milton, F.; Baranov, A.V.; Fedorov, A.V.; Gun'Ko, Y.K.; Litvin, A.; Baranov, A. Colloidal quantum dots for optoelectronics. J. Mater. Chem. A 2017, 5,13252-13275. [CrossRef]

3. Kagan, C.R.; Murray, C.B. Charge transport in strongly coupled quantum dot solids. Nat. Nanotechnol. 2015, 10,1013-1026. [CrossRef] [PubMed]

4. Wang, R.; Shang, Y.; Kanjanaboos, P.; Zhou, W.; Ning, Z.; Sargent, E.H. Colloidal quantum dot ligand engineering for high performance solar cells. Energy Environ. Sci. 2016, 9,1130-1143. [CrossRef]

5. Luther, J.M.; Law, M.; Song, Q.; Perkins, C.L.; Beard, M.C.; Nozik, A.J. Structural, Optical, and Electrical Properties of Self-Assembled Films of PbSe Nanocrystals Treated with 1,2-Ethanedithiol. ACS Nano 2008,2, 271-280. [CrossRef] [PubMed]

6. Choi, J.J.; Wenger, W.N.; Hoffman, R.S.; Lim, Y.-F.; Luria, J.; Jasieniak, J.; Hanrath, T.; Lim, Y.; Marohn, J.A. Solution-Processed Nanocrystal Quantum Dot Tandem Solar Cells. Adv. Mater. 2011, 23, 3144-3148. [CrossRef] [PubMed]

7. Ning, Z.; Gong, X.; Comin, R.; Walters, G.; Fan, F.; Voznyy, O.; Yassitepe, E.; Buin, A.; Hoogland, S.; Sargent, E.H. Quantum-dot-in-perovskite solids. Nature 2015, 523, 324-328. [CrossRef] [PubMed]

8. Zhao, G.; Cai, Q.; Liu, X.; Li, P.; Zhang, Y.; Shao, G.; Liang, C. PbS QDs as Electron Blocking Layer Toward Efficient and Stable Perovskite Solar Cells. IEEE J. Photovolt. 2018, 9,194-199. [CrossRef]

9. Yang, Z.; Janmohamed, A.; Lan, X.; De Arquer, F.P.G.; Voznyy, O.; Yassitepe, E.; Kim, G.-H.; Ning, Z.; Gong, X.; Comin, R.; et al. Colloidal Quantum Dot Photovoltaics Enhanced by Perovskite Shelling. Nano Lett. 2015,15, 7539-7543. [CrossRef] [PubMed]

10. Kovalenko, M.V.; Scheele, M.; Talapin, D.V.; Kovalenko, M. Colloidal Nanocrystals with Molecular Metal Chalcogenide Surface Ligands. Science 2009, 324,1417-1420. [CrossRef]

11. Jang, J.; Dolzhnikov, D.S.; Liu, W.; Nam, S.; Shim, M.; Talapin, D.V. Solution-Processed Transistors Using Colloidal Nanocrystals with Composition-Matched Molecular "Solders": Approaching Single Crystal Mobility. Nano Lett. 2015,15, 6309-6317. [CrossRef] [PubMed]

12. Marshall, A.R.; Young, M.R.; Nozik, A.J.; Beard, M.C.; Luther, J.M. Exploration of Metal Chloride Uptake for Improved Performance Characteristics of PbSe Quantum Dot Solar Cells. J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 2892-2899. [CrossRef] [PubMed]

13. Carey, G.H.; Abdelhady, A.L.; Ning, Z.; Thon, S.M.; Bakr, O.M.; Sargent, E.H. Colloidal Quantum Dot Solar Cells. Chem. Rev. 2015,115,12732-12763. [CrossRef] [PubMed]

14. Kim, S.; Marshall, A.R.; Kroupa, D.M.; Miller, E.M.; Luther, J.M.; Jeong, S.; Beard, M.C. Air-Stable and Efficient PbSe Quantum-Dot Solar Cells Based upon ZnSe to PbSe Cation-Exchanged Quantum Dots. ACS Nano 2015, 9. [CrossRef] [PubMed]

15. Chuang, C.-H.M.; Brown, P.R.; Bulovic, V.; Bawendi, M.G. Improved performance and stability in quantum dot solar cells through band alignment engineering. Nat. Mater. 2014,13, 796-801. [CrossRef] [PubMed]

16. Zhitomirsky, D.; Voznyy, O.; Levina, L.; Hoogland, S.; Kemp, K.W.; Ip, A.H.; Thon, S.M.; Sargent, E.H. Engineering colloidal quantum dot solids within and beyond the mobility-invariant regime. Nat. Commun. 2014, 5, 3803. [CrossRef]

17. Lan, X.; Voznyy, O.; Kiani, A.; Garcia de Arquer, F.P.; Abbas, A.S.; Kim, G.-H.; Liu, M.; Yang, Z.; Walters, G.; Xu, J.; et al. Passivation Using Molecular Halides Increases Quantum Dot Solar Cell Performance. Adv. Mater. 2016, 28, 299-304. [CrossRef]

18. Lan, X.; Voznyy, O.; De Arquer, F.P.G.; Liu, M.; Xu, J.; Proppe, A.H.; Walters, G.; Fan, F.; Tan, H.; Liu, M.; et al. 10.6% Certified Colloidal Quantum Dot Solar Cells via Solvent-Polarity-Engineered Halide Passivation. Nano Lett. 2016, 16, 4630-4634. [CrossRef]

19. Liu, M.; Voznyy, O.; Sabatini, R.; Garcia de Arquer, F.P.; Munir, R.; Balawi, A.H.; Lan, X.; Fan, F.; Walters, G.; Kirmani, A.R.; et al. Hybrid Organic-Inorganic Inks Flatten the Energy Landscape in Colloidal Quantum Dot Solids. Nat. Mater. 2017,16, 258-263. [CrossRef]

20. Xu, J.; Voznyy, O.; Liu, M.; Kirmani, A.R.; Walters, G.; Munir, R.; Abdelsamie, M.; Proppe, A.H.; Sarkar, A.; De Arquer, F.P.G.; et al. 2D matrix engineering for homogeneous quantum dot coupling in photovoltaic solids. Nat. Nanotechnol. 2018,13, 456-462. [CrossRef]

21. Beygi, H.; Sajjadi, S.A.; Babakhani, A.; Young, J.F.; Van Veggel, F.C. Surface chemistry of as-synthesized and air-oxidized PbS quantum dots. Appl. Surf. Sci. 2018, 457,1-10. [CrossRef]

22. Moreels, I.; Lambert, K.; Smeets, D.; De Muynck, D.; Nollet, T.; Martins, J.C.; Vanhaecke, F.; Vantomme, A.; Delerue, C.; Allan, G.; et al. Size-Dependent Optical Properties of Colloidal PbS Quantum Dots. ACS Nano 2009, 3, 3023-3030. [CrossRef] [PubMed]

23. Choi, H.; Ko, J.-H.; Kim, Y.-H.; Jeong, S. Steric-Hindrance-Driven Shape Transition in PbS Quantum Dots: Understanding Size-Dependent Stability. J.Am. Chem. Soc. 2013,135,5278-5281. [CrossRef] [PubMed]

24. Leschkies, K.S.; Kang, M.S.; Aydil, E.S.; Norris, D.J. Influence of Atmospheric Gases on the Electrical Properties of PbSe Quantum-Dot Films. J. Phys. Chem. C 2010,114, 9988-9996. [CrossRef]

25. Ushakova, E.V.; Litvin, A.P.; Parfenov, P.S.; Fedorov, A.V.; Artemyev, M.; Prudnikau, A.V.; Rukhlenko, I.D.; Baranov, A.V. Anomalous Size-Dependent Decay of Low-Energy Luminescence from PbS Quantum Dots in Colloidal Solution. ACS Nano 2012, 6, 8913-8921. [CrossRef]

26. Joy, J.; Gaspar, R.L.; Brutchey, R.L.; Lu, H.; Bradforth, S.E. Iodide-Passivated Colloidal PbS Nanocrystals Leading to Highly Efficient Polymer:Nanocrystal Hybrid Solar Cells. Chem. Mater. 2016, 28,1897-1906.

27. Lu, K.; Wang, Y.; Liu, Z.; Han, L.; Shi, G.; Fang, H.; Chen, J.; Ye, X.; Chen, S.; Yang, F.; et al. High-Efficiency PbS Quantum-Dot Solar Cells with Greatly Simplified Fabrication Processing via "Solvent-Curing" . Adv. Mater. 2018, 30,1707572. [CrossRef]

28. Song, J.H.; Choi, H.; Kim, Y.-H.; Jeong, S.; Kim, Y. High Performance Colloidal Quantum Dot Photovoltaics by Controlling Protic Solvents in Ligand Exchange. Adv. Energy Mater. 2017, 7,1700301. [CrossRef]

29. Skurlov, I.D.; Onishchuk, D.A.; Parfenov, P.S.; Litvin, A.P. An Experimental Setup for Analysis of Weak Photoluminescence in the Near-Infrared Spectral Region. Opt. Spectrosc. 2018,125, 756-759. [CrossRef]

30. Chistyakov, A.A.; Zvaigzne, M.; Nikitenko, V.R.; Tameev, A.R.; Martynov, I.L.; Prezhdo, O.V. Optoelectronic Properties of Semiconductor Quantum Dot Solids for Photovoltaic Applications. J. Phys. Chem. Lett. 2017, 8, 4129-4139. [CrossRef]

31. Baumgardner, W.J.; Whitham, K.; Hanrath, T. Confined-but-Connected Quantum Solids via Controlled Ligand Displacement. Nano Lett. 2013,13, 3225-3231. [CrossRef] [PubMed]

32. Kim, D.; Kim, D.-H.; Lee, J.-H.; Grossman, J.C. Impact of Stoichiometry on the Electronic Structure of PbS Quantum Dots. Phys. Rev. Lett. 2013,110,1-5. [CrossRef] [PubMed]

33. Bozyigit, D.; Volk, S.; Yarema, O.; Wood, V. Quantification of Deep Traps in Nanocrystal Solids, Their Electronic Properties, and Their Influence on Device Behavior. Nano Lett. 2013,13,5284-5288. [CrossRef] [PubMed]

34. Jin, Z.; Wang, A.; Zhou, Q.; Wang, Y.; Wang, J. Detecting trap states in planar PbS colloidal quantum dot solar cells. Sci. Rep. 2016, 6, 37106. [CrossRef] [PubMed]

35. Litvin, A.P.; Ushakova, E.V.; Parfenov, P.S.; Fedorov, A.V.; Baranov, A.V. FRET between Close-Packed Quasi-Monodispersed PbS QDs in a Porous Matrix. J. Phys. Chem. C 2014,118, 6531-6535. [CrossRef]

36. Voznyy, O.; Levina, L.; Fan, F.; Walters, G.; Fan, J.Z.; Kiani, A.; Ip, A.H.; Thon, S.M.; Proppe, A.H.; Liu, M.; et al. Origins of Stokes Shift in PbS Nanocrystals. Nano Lett. 2017,17, 7191-7195. [CrossRef]

37. Litvin, A.P.; Parfenov, P.S.; Ushakova, E.V.; Fedorov, A.V.; Artemyev, M.V.; Prudnikau, A.V.; Golubkov, V.V.; Baranov, A.V. PbS Quantum Dots in a Porous Matrix: Optical Characterization. J. Phys. Chem. C 2013,117, 12318-12324. [CrossRef]

38. Konstantatos, G.; Howard, I.; Fischer, A.; Hoogland, S.; Clifford, J.; Klem, E.; Levina, L.; Sargent, E.H. Ultrasensitive solution-cast quantum dot photodetectors. Nature 2006, 442,180-183. [CrossRef]

39. Gaponenko, M.S.; Lutich, A.A.; Tolstik, N.A.; Onushchenko, A.A.; Malyarevich, A.M.; Petrov, E.P.; Yumashev, K.V. Temperature-dependent photoluminescence of PbS quantum dots in glass: Evidence of exciton state splitting and carrier trapping. Phys. Rev. B 2010, 82,1-9. [CrossRef]

40. Caram, J.R.; Bertram, S.N.; Utzat, H.; Hess, W.R.; Carr, J.A.; Bischof, T.S.; Beyler, A.P.; Wilson, M.W.B.; Bawendi, M.G. PbS Nanocrystal Emission Is Governed by Multiple Emissive States. Nano Lett. 2016,16, 6070-6077. [CrossRef]