Dotierte Halbleiter‐Nanokristalle: Lumineszenz, plasmonische und magnetische Eigenschaften

Abstract

Der Einbau bereits weniger Fremdatome in Halbleiter-Nanokristalle kann zu einer drastischen Änderung der Eigenschaften oder gar dem Auftreten gänzlich neuer Eigenschaften führen. Zum Beispiel haben Mid-Gap-Zustände, die durch Dotierung generiert werden, einen enormen Einfluss auf die photokatalytische Aktivität und oberflächenkontrollierte Redoxreaktionen. Fremdatome/Dotanden erzeugen neue Emissionszentren, ermöglichen thermometrisches optisches Schaltverhalten, erhöhen die Lebensdauer der angeregten Zustände von FRET-Donoren und erzeugen niederenergetische Absorptionen induziert durch lokalisierte Oberflächenplasmonenresonanzen. Dotierte Nanokristalle werden seit kurzem außerdem als Materialien für die Umwandlung von Sonnenenergie erforscht. Ferner werden auch die elektrischen und magnetischen Eigenschaften des Wirtmaterials durch Dotierung stark verändert. Diese vorteilhaften fremdatominduzierten Modifikationen machen dotierte Nanokristalle mit passenden Dotand-Wirt-Paaren zu geeigneten Kandidaten für die gezielte Herstellung von Materialien mit bestimmten Eigenschaften für eine breite Auswahl von Technologien. Die Zusammenhänge zwischen den Eigenschaften von Halbleiter-Nanokristallen und ihrer Dotierung sind Gegenstand dieses Aufsatzes.