研究目的
为开发胶体量子点（CQD）光电子学中固态配体交换（SSE）的机理模型，优化该过程以实现用更短的导电连接基团高效替换CQD表面初始绝缘配体。
研究成果
该研究提出了一个关于固态交换（SSE）的定性机理模型，确定了完全交换量子点（CQDs）所需的连接分子临界数量。该模型成功预测了量子点太阳能电池的性能，从而通过优化的配体交换过程实现了高效器件。这些发现超越了试错优化方法，为未来量子点光电子学研究提供了基础性认知。
研究不足
该研究受限于固态配体交换的复杂性，包括固态中自由度有限、疏溶剂相互作用阻碍硫醇接近量子点表面以及空间位阻效应。此外，该研究仅聚焦于特定连接剂（巯基丙酸和乙二胺四乙酸）与溶剂（甲醇和乙腈），可能无法涵盖配体交换过程中的所有可能变化。
1：实验设计与方法选择：
本研究系统探索并优化了以MPA和EDT为连接剂对OA-PbS量子点薄膜进行硫醇-烯反应的过程，方法包括改变连接剂浓度并分析其对薄膜性能的影响。
2：样本选择与数据来源：
以OA-PbS量子点薄膜为样本，分别在甲醇和乙腈溶剂中使用不同浓度的MPA和EDT进行配体交换。
3：实验设备与材料清单：
设备包括用于时间分辨光致发光测量的Horiba Fluorolog时间相关单光子计数系统、用于J-V特性测试的Keithley 2400源表、用于X射线光电子能谱测量的超高真空Omicron腔室、用于椭圆偏振光谱测量的M-2000XI椭偏仪，以及用于掠入射小角X射线散射测量的康奈尔高能同步辐射光源D线站。
4：实验流程与操作步骤：
过程包括在基底上旋涂OA-PbS量子点，随后使用不同浓度的MPA或EDT进行配体交换，并对薄膜的物理化学性质进行表征。
5：数据分析方法：
数据分析包括监测薄膜厚度、折射率、光学吸收、量子点间距、载流子寿命以及每个量子点上交换的配体数量的变化。
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Keithley 2400 source-meter
2400
Keithley
J?V characterization
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M-2000XI ellipsometer
M-2000XI
J. A. Woollam Co., Inc.
VASE measurements
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Horiba Fluorolog Time Correlated Single Photon Counter
TCSPC
Horiba
Time-resolved PL measurements
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Omicron chamber
SPHERA U7 hemispherical energy analyzer
Omicron
XPS measurements
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Cornell High Energy Synchrotron Source
D-line
CHESS
GISAXS measurements
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