Among the colloidal quantum dots, 2D nanoplatelets present exceptionally narrow optical features. Rationalizing the design of heterostructures of these objects is of utmost interest; however, very little work has been focused on the investigation of their electronic properties. This work is organized into two main parts. In the first part, we use 1D solving of the Schrödinger equation to extract the effective masses for nanoplatelets (NPLs) of CdSe, CdS, and CdTe and the valence band offset for NPL core/shell of CdSe/CdS. In the second part, using the determined parameters, we quantize how the spectra of the CdSe/CdS heterostructure get affected by (i) the application of an electric field and (ii) by the presence of a dull interface. We also propose design strategies to make the heterostructure even more robust.

1.
M.
Nasilowski
,
B.
Mahler
,
E.
Lhuillier
,
S.
Ithurria
, and
B.
Dubertret
,
Chem. Rev.
116
,
10934
(
2016
).
2.
E.
Lhuillier
,
S.
Pedetti
,
S.
Ithurria
,
B.
Nadal
,
H.
Heuclin
, and
B.
Dubertret
,
Acc. Chem. Res.
48
,
22
(
2015
).
3.
A. W.
Achtstein
,
A.
Antanovich
,
A.
Prudnikau
,
R.
Scott
,
U.
Woggon
, and
M.
Artemyev
,
J. Phys. Chem. C
119
,
20156
(
2015
).
4.
M. D.
Tessier
,
C.
Javaux
,
I.
Maksimovic
,
V.
Loriette
, and
B.
Dubertret
,
ACS Nano
6
,
6751
(
2012
).
5.
A.
Riedinger
,
F. D.
Ott
,
A.
Mule
,
S.
Mazzotti
,
P. N.
Knüsel
,
S. J. P.
Kress
,
F.
Prins
,
S. C.
Erwin
, and
D. J.
Norris
,
Nat. Mater.
16
,
743
(
2017
).
6.
B.
Guzelturk
,
Y.
Kelestemur
,
M.
Olutas
,
S.
Delikanli
, and
H.
Volkan Demir
,
ACS Nano
8
,
6599
(
2014
).
7.
J. Q.
Grim
,
S.
Christodoulou
,
F.
Di Stasio
,
R.
Krahne
,
R.
Cingolani
,
L.
Manna
, and
I.
Moreels
,
Nat. Nanotechnol.
9
,
891
(
2014
).
8.
C.
She
,
I.
Fedin
,
D. S.
Dolzhnikov
,
A.
Demortiere
,
R. D.
Schaller
,
M.
Pelton
, and
D. V.
Talapin
,
Nano Lett.
14
,
2772
(
2014
).
9.
E.
Lhuillier
,
J. F.
Dayen
,
D. O.
Thomas
,
A.
Robin
,
B.
Doudin
, and
B.
Dubertret
,
Nano Lett.
15
,
1736
(
2015
).
10.
E.
Lhuillier
,
A.
Robin
,
S.
Ithurria
,
H.
Aubin
, and
B.
Dubertret
,
Nano Lett.
14
,
2715
(
2014
).
11.
E.
Lhuillier
,
S.
Ithurria
,
A.
Descamps-Mandine
,
T.
Douillard
,
R.
Castaing
,
X. Z.
Xu
,
P.-L.
Taberna
,
P.
Simon
,
H.
Aubin
, and
B.
Dubertret
,
J. Phys. Chem. C
119
,
21795
(
2015
).
12.
S.
Ithurria
,
M. D.
Tessier
,
B.
Mahler
,
R.
Lobo
,
B.
Dubertret
, and
A. L.
Efros
,
Nat. Mater.
10
,
936
(
2011
).
13.
R.
Benchamekh
,
N. A.
Gippius
,
J.
Even
,
M. O.
Nestoklon
,
J. M.
Jancu
,
S.
Ithurria
,
B.
Dubertret
,
A. L.
Efros
, and
P.
Voisin
,
Phys. Rev. B
89
,
035307
(
2014
).
14.
H.
Cruguel
,
C.
Livache
,
B.
Martinez
,
S.
Pedetti
,
D.
Pierruci
,
E.
izquierdo
,
M.
Dufour
,
S.
Ithurria
,
H.
Aubin
,
A.
Ouerghi
,
E.
Lacaze
,
M. G.
Silly
,
B.
Dubertret
, and
E.
Lhuillier
,
Appl. Phys. Lett.
110
,
152103
(
2017
).
15.
E.
Lhuillier
,
N.
Pere-Laperne
,
I.
Ribet-Mohamed
,
E.
Rosencher
,
G.
Patriarche
,
A.
Buffaz
,
V.
Berger
,
A.
Nedelcu
, and
M.
Carras
,
J. Appl. Phys.
107
,
123110
(
2010
).
16.
H.
Schneider
and
H. C.
Liu
,
Quantum Well Infrared Photodetectors, Physics and Applications
(
Springer
,
Heidelberg
,
2006
).
17.
B.
Schwarz
,
C. A.
Wang
,
L.
Missaggia
,
T. S.
Mansuripur
,
P.
Chevalier
,
M. K.
Connors
,
D.
McNulty
,
J.
Cederberg
,
G.
Strasser
, and
F.
Capasso
,
ACS Photonics
4
,
1225
(
2017
).
18.
E.
Lhuillier
,
I.
Ribet-Mohamed
,
E.
Rosencher
,
G.
Patriarche
,
A.
Buffaz
,
V.
Berger
, and
M.
Carras
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
061111
(
2010
).
19.
A. W.
Achtstein
,
R.
Scott
,
S.
Kickhöfel
,
S. T.
Jagsch
,
S.
Christodoulou
,
G. H. V.
Bertrand
,
A. V.
Prudnikau
,
A.
Antanovich
,
M.
Artemyev
,
I.
Moreels
,
A.
Schliwa
, and
U.
Woggon
,
Phys. Rev. Lett.
116
,
116802
(
2016
).
20.
S.
Bose
,
Z.
Song
,
W. J.
Fan
, and
D. H.
Zhang
,
J. Appl. Phys.
119
,
143107
(
2016
).
21.
A. W.
Achtstein
,
A.
Schliwa
,
A.
Prudnikau
,
M.
Hardzei
,
M. V.
Artemyev
,
C.
Thomsen
, and
U.
Woggon
,
Nano Lett.
12
,
3151
(
2012
).
22.
W.
Sukkabot
,
J. Comput. Electron.
16
,
796
(
2017
).
23.
F.
Thierry
,
J.
Le Rouzo
,
F.
Flory
,
G.
Berginc
, and
L.
Escoubas
,
J. Nanophotonics
9
,
093080
(
2015
).
24.
P.
Harrison
,
Quantum Wells, Wires and Dots: Theoretical and Computational Physics of Semiconductor Nanostructures
, 2nd ed. (
Wiley-Interscience
,
2005
).
25.
F.
Rajadell
,
J. I.
Climente
, and
J.
Planelles
,
Phys. Rev. B
96
,
035307
(
2017
).
26.
A.
Polovitsyn
,
Z.
Dang
,
J. L.
Movilla
,
B.
Martin-Garcia
,
A.
Hossain Khan
,
G. H. V.
Bertrand
,
R.
Brescia
, and
I.
Moreels
,
Chem. Mater.
29
,
5671
(
2017
).
27.
A. A.
Rossinelli
,
A.
Riedinger
,
P.
Marqués-Gallego
,
P. N.
Knüsel
,
F. V.
Antolinez
, and
D. J.
Norris
,
Chem. Commun.
53
,
9938
(
2017
).
28.
A.
Antanovich
,
A.
Achtstein
,
A.
Matsukovich
,
A.
Prudnikau
,
P.
Bhaskar
,
V.
Gurin
,
M.
Molinari
, and
M.
Artemyev
,
Nanoscale
9
,
18042
(
2017
).
29.
S.
Pedetti
,
B.
Nadal
,
E.
Lhuillier
,
B.
Mahler
,
C.
Bouet
,
B.
Abécassis
,
X.
Xu
, and
B.
Dubertret
,
Chem. Mater.
25
,
2455
(
2013
).
30.
S.
Ithurria
and
D. V.
Talapin
,
J. Am. Chem. Soc.
134
,
18585
(
2012
).
31.
Y.
Liu
,
M.
Gibbs
,
J.
Puthussery
,
S.
Gaik
,
R.
Ihly
,
H. W.
Hillhouse
, and
M.
Law
,
Nano Lett.
10
,
1960
(
2010
).
32.
M.
Marceddu
,
M.
Saba
,
F.
Quochi
,
A.
Lai
,
J.
Huang
,
D. V.
Talapin
,
A.
Mura
, and
G.
Bongiovanni
,
Nanotechnology
23
,
015201
(
2012
).
33.
C. P.
Hilton
,
W. E.
Hagston
, and
J. E.
Nicholls
,
J. Phys. A
25
,
2395
(
1992
).
34.
N. V.
Tepliakov
,
I. O.
Ponomareva
,
M. Yu.
Leonov
,
A. V.
Baranov
,
A. V.
Fedorov
, and
I. D.
Rukhlenko
,
J. Phys. Chem. C
120
,
2379
(
2016
).
35.
R.
Scott
,
A. W.
Achtstein
,
A. V.
Prudnikau
,
A.
Antanovich
,
L. D. A.
Siebbeles
,
M.
Artemyev
, and
U.
Woggon
,
Nano Lett.
16
,
6576
(
2016
).
36.
A. W.
Achtstein
,
A. V.
Prudnikau
,
M. V.
Ermolenko
,
L. I.
Gurinovich
,
S. V.
Gaponenko
,
U.
Woggon
,
A. V.
Baranov
,
M. Yu.
Leonov
,
I. D.
Rukhlenko
,
A. V.
Fedorov
, and
M. V.
Artemyev
,
ACS Nano
8
,
7678
(
2014
).
37.
E.
Rosencher
and
B.
Vinter
,
Optoelectronics
, 2nd ed. (
Cambridge University Press
,
2002
).
38.
Y.-S.
Park
,
W. K.
Bae
,
L. A.
Padilha
,
J. M.
Pietryga
, and
V. I.
Klimov
,
Nano Lett.
14
,
396
(
2014
).
39.
M.
Nasilowski
,
P.
Spinicelli
,
G.
Patriarche
, and
B.
Dubertret
,
Nano Lett.
15
,
3953
(
2015
).
40.
G. E.
Cragg
and
A. L.
Efros
,
Nano Lett.
10
,
313
(
2010
).
41.
B.
Mahler
,
B.
Nadal
,
C.
Bouet
,
G.
Patriarche
, and
B.
Dubertret
,
J. Am. Chem. Soc.
134
,
18591
(
2012
).
42.
Z.
Li
,
H.
Qin
,
D.
Guzun
,
M.
Benamara
,
G.
Salamo
, and
X.
Peng
,
Nano Res.
5
,
337
(
2012
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.