1. Electroluminescence from HgTe Nanocrystals and Its Use for Active Imaging
- Author
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Xavier Marie, Sandrine Ithurria, Audrey Chu, Prachi Rastogi, Corentin Dabard, Adrien Khalili, Mathieu G. Silly, Emmanuel Lhuillier, Delphine Lagarde, Junling Qu, Simon Ferré, Charlie Gréboval, Xiang Zhen Xu, Hervé Cruguel, Cedric Robert, 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), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), 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), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-19-CE09-0026,GRaSkop,Tuning Giant Rashba Spin-Orbit Coupling in Polar Single Layer Transition Metal Dichalcogenides(2019), ANR-19-CE09-0017,FRONTAL,Nanocristaux Colloïdaux Dopés Infrarouges(2019), ANR-19-CE24-0022,COPIN,Détecteur plasmonique à nanoCristaux colloïdaux: une nouvelle filière pour l'OPtoélectronique INfrarouge(2019), ANR-18-CE30-0023,IPER-Nano2,Nanocristaux de perovskite inorganique pour la nanophotonique(2018), ANR-11-IDEX-0004,SUPER,Sorbonne Universités à Paris pour l'Enseignement et la Recherche(2011), European Project: 756225,blackQD, European Project: 853049,ne2dem, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
Materials science ,Infrared Rays ,Infrared ,Terahertz radiation ,Bioengineering ,02 engineering and technology ,Electroluminescence ,HgTe ,7. Clean energy ,electroluminescence ,active imaging ,law.invention ,chemistry.chemical_compound ,law ,General Materials Science ,Lead sulfide ,[PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat] ,Absorption (electromagnetic radiation) ,Lighting ,short wave infrared ,narrow band gap nanocrystals ,business.industry ,Mechanical Engineering ,Mercury telluride ,[CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry ,General Chemistry ,021001 nanoscience & nanotechnology ,Condensed Matter Physics ,Indium tin oxide ,chemistry ,Nanoparticles ,Optoelectronics ,Gold ,Zinc Oxide ,0210 nano-technology ,business ,Light-emitting diode - Abstract
International audience; Mercury telluride (HgTe) nanocrystals are among of the most versatile infrared (IR) materials with the absorption of first optical absorption which can be tuned from visible to the THz range. Therefore, they have been extensively considered as near IR emitters and as absorbers for low-cost IR detectors. However, the electroluminescence of HgTe remains poorly investigated in spite of its ability to go toward longer wavelengths compared to traditional lead sulfide (PbS). Here, we demonstrate a light emitting diode (LED) based on an indium tin oxide (ITO)/zinc oxide (ZnO)/ZnO-HgTe/PbS/gold stacked structure, where the emitting layer consists of a ZnO/HgTe bulk heterojunction which drives the charge balance in the system. This LED has low turn-on voltage, long lifetime, and high brightness. Finally, we conduct short wavelength infrared (SWIR) active imaging, where illumination is obtained from a HgTe NC-based LED, and demonstrate moisture detection.
- Published
- 2020