| Title: |
Electroluminescence and Plasmon-Assisted Directional Photoluminescence from 2D HgTe Nanoplatelets |
| Authors: |
Dabard, Corentin; Bossavit, Erwan; Dang, Tung Huu; Ledos, Nicolas; Cavallo, Mariarosa; Khalili, Adrien; Zhang, Huichen; Alchaar, Rodolphe; Patriarche, Gilles; Vasanelli, Angela; Diroll, Benjamin; Degiron, Aloyse; Lhuillier, Emmanuel; Ithurria, Sandrine |
| Contributors: |
Laboratoire de Physique et d'Etude des Matériaux (UMR 8213) (LPEM); Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris); Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); 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); Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL); Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); QUAD : Physique Quantique et Dispositifs; Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS); 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 Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL); Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N); Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Argonne National Laboratory Lemont (ANL); Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques (MPQ (UMR_7162)); Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité); 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-21-CE24-0012,BRIGHT,Diode électroluminescente infrarouge brillante par exaltation du couplage lumière-matière(2021); ANR-19-CE09-0026,GRaSkop,Tuning Giant Rashba Spin-Orbit Coupling in Polar Single Layer Transition Metal Dichalcogenides(2019); ANR-22-CE09-0018,QuickTera,Nanocristaux de HgTe une nouvelle plateforme pour l'optoélectronique THz(2022); ANR-22-CE09-0037,OperaTwist,Etude in operando de la modulation de propietes electroniques des hetero-bicouche twistées(2022); ANR-21-CE09-0029,MixDFerro,Heterostructures à dimensions mixtes sous contrôle ferroélectrique 2D(2021); ANR-20-ASTR-0008,NITquantum,Design et fabrication d'un plan focal dans le proche infrarouge à base de nanocrisrtaux(2020); ANR-18-CE30-0023,IPER-Nano2,Nanocristaux de perovskite inorganique pour la nanophotonique(2018); European Project: 853049,ERC-2019-STG,ERC-2019-STG,Ne2DeM(2020); European Project: 101086358,ERC-2022-COG,ERC-2022-COG,AQDtive(2024); European Project: 756225,ERC-2017-STG,ERC-2017-STG,blackQD(2018) |
| Source: |
ISSN: 1932-7447. |
| Publisher Information: |
CCSD; American Chemical Society |
| Publication Year: |
2023 |
| Subject Terms: |
plasmon; LED; infrared; photoluminescence; nanoplatelets; HgTe; [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry; [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry |
| Description: |
International audience ; In the visible range, 2D nanoplatelets have brought significant benefits compared to their 0D counterpart with an inherently anisotropic emission, a narrower PL signal and new degrees of freedom to design heterostructures. Compared to the properties of cadmium chalcogenide nanoplatelets in the visible, similar research is still mostly lacking in the infrared, in spite of existing synthetic paths to obtain narrow band gap semiconductors under 2D colloidal form. Here, we focus on 2D HgTe nanoplatelets and show how their photoluminescence can be stabilized through the proper choice of surface chemistry. We then demonstrate two important steps toward bright infrared LEDs which are (i) the coupling to a plasmonic grating to control the magnitude and spatial direction of the PL signal and (ii) the observation of electroluminescence at 1300 nm, which is near telecom wavelength. |
| Document Type: |
article in journal/newspaper |
| Language: |
English |
| Relation: |
info:eu-repo/grantAgreement//853049/EU/Creating the new generation of 2D light emitters/Ne2DeM; info:eu-repo/grantAgreement//101086358/EU/Toward active nanophotonic using colloidal quantum dots/AQDtive; info:eu-repo/grantAgreement//756225/EU/Optoelectronic of narrow band gap nanocrystals/blackQD |
| DOI: |
10.1021/acs.jpcc.3c04126 |
| Availability: |
https://hal.science/hal-04171375; https://hal.science/hal-04171375v1/document; https://hal.science/hal-04171375v1/file/HgTeNPL_PLEL_v18.pdf; https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c04126 |
| Rights: |
https://about.hal.science/hal-authorisation-v1/ ; info:eu-repo/semantics/OpenAccess |
| Accession Number: |
edsbas.C6F42674 |
| Database: |
BASE |