Silicon 1s Near Edge X-ray Absorption Fine Structure (NEXAFS) spectra of silicon nanocrystals have been examined as a function of nanocrystal size (3–100 nm), varying surface functionalization (hydrogen or 1-pentyl termination), or embedded in oxide. The NEXAFS spectra are characterized as a function of nanocrystal size and surface functionalization. Clear spectroscopic evidence for long range order is observed silicon nanocrystals that are 5-8 nm in diameter or larger. Energy shifts in the silicon 1s NEXAFS spectra of covalently functionalized silicon nanocrystals with changing size are attributed to surface chemical shifts and not to quantum confinement effects.
REFERENCES
1.
X.
Cheng
, S. B.
Lowe
, P. J.
Reece
, and J. J.
Gooding
, Chem. Soc. Rev.
43
(8
), 2680
–2700
(2014
).2.
M.
Dasog
, J.
Kehrle
, B.
Rieger
, and J. G. C.
Veinot
, Angew. Chem., Int. Ed.
55
(7
), 2322
–2339
(2016
).3.
S. P.
Ashby
, J. A.
Thomas
, J.
Garcia-Canadas
, G.
Min
, J.
Corps
, A. V.
Powell
, H.
Xu
, W.
Shen
, and Y.
Chao
, Faraday Discuss.
176
(0
), 349
–361
(2014
).4.
R.
Anthony
and U.
Kortshagen
, Phys. Rev. B
80
(11
), 115407
(2009
).5.
S.
Askari
, V.
Svrcek
, P.
Maguire
, and D.
Mariotti
, Adv. Mater.
27
(48
), 8011
–8016
(2015
).6.
D. C.
Hannah
, J.
Yang
, N. J.
Kramer
, G. C.
Schatz
, U. R.
Kortshagen
, and R. D.
Schaller
, ACS Photonics
1
(10
), 960
–967
(2014
).7.
Z. H.
Khan
, Appl. Surf. Sci.
255
(21
), 8874
–8878
(2009
).8.
Z.
Shen
, U.
Kortshagen
, and S. A.
Campbell
, J. Appl. Phys.
96
(4
), 2204
–2209
(2004
).9.
I.
Alessia
, I.
Fabio
, C.
Isodiana
, D. P.
Calogero
, F.
Giorgia
, B.
Corrado
, S.
Delfo
, S.
Gianfranco Di
, P.
Angelo
, F.
Pier Giorgio
, C.
Andrea
, and P.
Francesco
, Nanotechnology
17
(5
), 1428
(2006
).10.
F.-L.
Arthur
, M.
Samy
, A.
Tristan
, L.
David
, and T.
Konstantinos
, J. Phys.: Condens. Matter
26
(35
), 355801
(2014
).11.
D. S.
English
, L. E.
Pell
, Z.
Yu
, P. F.
Barbara
, and B. A.
Korgel
, Nano Lett.
2
(7
), 681
–685
(2002
).12.
X.
Li
, Y.
He
, S. S.
Talukdar
, and M. T.
Swihart
, Langmuir
19
(20
), 8490
–8496
(2003
).13.
M.
Dasog
, G. B.
De los Reyes
, L. V.
Titova
, F. A.
Hegmann
, and J. G. C.
Veinot
, ACS Nano
8
(9
), 9636
–9648
(2014
).14.
V.
Petkov
, C. M.
Hessel
, J.
Ovtchinnikoff
, A.
Guillaussier
, B. A.
Korgel
, X.
Liu
, and C.
Giordano
, Chem. Mater.
25
(11
), 2365
–2371
(2013
).15.
J. C.
Woicik
, R. S.
List
, B. B.
Pate
, and P.
Pianetta
, Solid State Commun.
65
(7
), 685
–688
(1988
).16.
W.
Cao
, M.
Masnadi
, S.
Eger
, M.
Martinson
, Q. F.
Xiao
, Y. F.
Hu
, J. M.
Baribeau
, J. C.
Woicik
, A. P.
Hitchcock
, and S. G.
Urquhart
, Appl. Surf. Sci.
265
, 358
–362
(2013
).17.
A. P.
Hitchcock
, T.
Tyliszczak
, P.
Aebi
, X. H.
Feng
, Z. H.
Lu
, J. M.
Baribeau
, and T. E.
Jackman
, Surf. Sci.
301
(1-3
), 260
–272
(1994
).18.
C. M.
Hessel
, E. J.
Henderson
, J. A.
Kelly
, R. G.
Cavell
, T.-K.
Sham
, and J. G. C.
Veinot
, J. Phys. Chem. C
112
(37
), 14247
–14254
(2008
).19.
J. A.
Kelly
, E. J.
Henderson
, R. J.
Clark
, C. M.
Hessel
, R. G.
Cavell
, and J. G. C.
Veinot
, J. Phys. Chem. C
114
(51
), 22519
–22525
(2010
).20.
C.
Euaruksakul
, Z. W.
Li
, F.
Zheng
, F. J.
Himpsel
, C. S.
Ritz
, B.
Tanto
, D. E.
Savage
, X. S.
Liu
, and M. G.
Lagally
, Phys. Rev. Lett.
101
(14
), 147403
(2008
).21.
C.
Euaruksakul
, F.
Chen
, B.
Tanto
, C. S.
Ritz
, D. M.
Paskiewicz
, F. J.
Himpsel
, D. E.
Savage
, Z.
Liu
, Y.
Yao
, F.
Liu
, and M. G.
Lagally
, Phys. Rev. B
80
(11
), 115323
(2009
).22.
L. J.
Borrero-González
, L. A. O.
Nunes
, F. E. G.
Guimarães
, J.
Wojcik
, P.
Mascher
, A. M.
Gennaro
, M.
Tirado
, and D.
Comedi
, J. Phys.: Condens. Matter
23
(50
), 505302
(2011
).23.
P. R.
Wilson
, T.
Roschuk
, K.
Dunn
, E. N.
Normand
, E.
Chelomentsev
, O. H.
Zalloum
, J.
Wojcik
, and P.
Mascher
, Nanoscale Res. Lett.
6
(1
), 168
(2011
).24.
J. A.
Kelly
, E. J.
Henderson
, C. M.
Hessel
, R. G.
Cavell
, and J. G. C.
Veinot
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B
268
(3–4
), 246
–250
(2010
).25.
D. J.
Stukel
, Phys. Rev. B
3
, 3347
(1971
).26.
A. P.
Hitchcock
, T.
Tyliszczak
, P.
Aebi
, J. Z.
Xiong
, T. K.
Sham
, K. M.
Baines
, K. A.
Mueller
, X. H.
Feng
, J. M.
Chen
, B. X.
Yang
, Z. H.
Lu
, J. M.
Baribeau
, and T. E.
Jackman
, Surf. Sci.
291
(3
), 349
–369
(1993
).27.
E. L.
Shirley
, J. A.
Soininen
, and J. J.
Rehr
, Proc. SPIE
5538
, 125
(2004
).28.
A.
Bianconi
, A.
Di Cicco
, N. V.
Pavel
, M.
Benfatto
, A.
Marcelli
, C. R.
Natoli
, P.
Pianetta
, and J.
Woicik
, Phys. Rev. B
36
(12
), 6426
–6433
(1987
).29.
P. R.
Wilson
, T.
Roschuk
, K.
Dunn
, E.
Normand
, E.
Chelomentsev
, J.
Wojcik
, and P.
Mascher
, ECS Trans.
28
(3
), 51
–59
(2010
).30.
C. M.
Hessel
, E. J.
Henderson
, and J. G. C.
Veinot
, Chem. Mater.
18
(26
), 6139
–6146
(2006
).31.
J. I.
Langford
and A. J. C.
Wilson
, J. Appl. Crystallogr.
11
(2
), 102
–113
(1978
).32.
T. K.
Purkait
, M.
Iqbal
, M. H.
Wahl
, K.
Gottschling
, C. M.
Gonzalez
, M. A.
Islam
, and J. G. C.
Veinot
, J. Am. Chem. Soc.
136
(52
), 17914
–17917
(2014
).33.
Y. F.
Hu
, I.
Coulthard
, D.
Chevrier
, G.
Wright
, R.
Igarashi
, A.
Sitnikov
, B. W.
Yates
, E. L.
Hallin
, T. K.
Sham
, and R.
Reininger
, AIP Conf. Proc.
1234
(1
), 343
–346
(2010
).34.
R.
McGrath
, I. T.
McGovern
, D. R.
Warburton
, D.
Purdie
, C. A.
Muryn
, N. S.
Prakash
, P. L.
Wincott
, G.
Thornton
, D. S. L.
Law
, and D.
Norman
, Phys. Rev. B
45
(16
), 9327
–9338
(1992
).35.
O.
Wolf
, M.
Dasog
, Z.
Yang
, I.
Balberg
, J. G. C.
Veinot
, and O.
Millo
, Nano Lett.
13
(6
), 2516
–2521
(2013
).36.
R. J.
Gillespie
and S. A.
Johnson
, Inorg. Chem.
36
(14
), 3031
–3039
(1997
).37.
J. C.
Woicik
, B. B.
Pate
, and P.
Pianetta
, Phys. Rev. B
39
(12
), 8593
–8604
(1989
).38.
G. R.
Harp
, Z. L.
Han
, and B. P.
Tonner
, J. Vac. Sci. Technol., A
8
(3
), 2566
–2569
(1990
).39.
D. G. J.
Sutherland
, M.
Kasrai
, G. M.
Bancroft
, Z. F.
Liu
, and K. H.
Tan
, Phys. Rev. B
48
(20
), 14989
–15001
(1993
).40.
K. T.
Wong
and N. S.
Lewis
, Acc. Chem. Res.
47
(10
), 3037
–3044
(2014
).41.
M.
Kasrai
, W. N.
Lennard
, R. W.
Brunner
, G. M.
Bancroft
, J. A.
Bardwell
, and K. H.
Tan
, Appl. Surf. Sci.
99
(4
), 303
–312
(1996
).© 2016 Author(s).
2016
Author(s)
You do not currently have access to this content.