摘要
铜铟硫(CuInS2,CIS)量子点作为一种I-III-VI族半导体纳米材料,因其优异的光电性能、低毒性和良好的稳定性,在太阳能电池、光催化、生物成像等领域展现出巨大的应用潜力。
然而,未掺杂的CIS量子点也存在一些缺陷,例如带隙较窄、光生载流子复合率高等,限制了其性能的进一步提升。
为了克服这些问题,共掺杂策略被广泛应用于CIS量子点的改性研究中。
其中,锌(Zn)和铝(Al)作为常见的掺杂元素,被证实可以有效调节CIS量子点的电子结构、光学性质和表面状态,进而改善其光电性能和催化活性。
本综述首先介绍了CIS量子点和共掺杂的相关概念,然后重点概述了Zn、Al共掺杂CIS量子点的制备方法、性能影响以及应用研究进展,最后对未来的发展方向和挑战进行了展望。
关键词:铜铟硫量子点;共掺杂;锌;铝;光电性能
近年来,随着能源危机和环境污染问题的日益加剧,开发清洁、高效的新能源材料和技术迫在眉睫。
半导体光催化技术作为一种利用太阳能进行环境污染治理和能源转化的绿色技术,受到了学术界和工业界的广泛关注。
其中,量子点(QuantumDots,QDs)作为一种尺寸在1-10nm的新型半导体纳米材料,因其独特的量子尺寸效应、可调控的带隙结构、优异的光电性能以及良好的稳定性,在光催化领域展现出巨大的应用潜力,成为近年来研究的热点之一[1-3]。
在众多量子点材料中,铜铟硫(CuInS2,CIS)量子点作为一种I-III-VI族三元化合物半导体材料,由于其组成元素地壳丰度高、毒性低、带隙合适(约为1.5eV)、光吸收系数高等优点,被认为是替代传统硫化镉类量子点的理想材料之一[4-6]。
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