나노 반도체입자의 분광학적 성질(결과보고서)

소개

물리화학실험 A+를 받은 자료입니다.
이해하기 쉽게 기초부분부터 사소한 부분을 빼놓지 않고 쓰려고 노력했습니다.
이 자료가 공부하는데 도움이 되셨으면 좋겠습니다.

목차

1. 실험결과
1) 흡수선의 기울기를 외삽한 x절편
2) 입자크기 계산

2. 토의

3. 참고문헌

본문내용

이번 실험을 통해 반도체 나노입자를 합성하고 그 분광학적 성질을 관찰하여 크기와 분광학적 성질 사이의 관계를 알아보고자 하였다.
먼저 실험 과정에서 용매로 heptane을 사용했고, AOT계면활성제와 증류수를 넣어 역미셀 용액을 만들었다. 역미셀은 계면활성제의 극성 머리 부분으로 둘러싸인 작은 공간내에 물이 들어 있고 계면활성제의 비극성 꼬리부분은 heptane 용매를 향하게 되는 구조이다. 여기서 역미셀은 나노입자들이 뭉쳐서 침전되는 것을 막으며, 넣어주는 물의 양을 통해 나노 입자의 크기를 변화시킬 수도 있다. 우리는 AOT 계면활성제 1.665g, 증류수 660μL로 [H2O]/[계면활성제] 의 값이 10인 경우로 실험을 진행하였다. CdS는 실험에 실패했고, ZnS는 quantum dot이라기에 약간 입자의 크기가 컸다. 그 이유는 Na2S 용액을 넣고 잠깐 동안만 저어주었기 때문이라고 생각한다. 만약 용액을 첨가할 때 다른 사람이 계속 저을 수 있다면 더 성공적인 실험이 될 것이다. 하지만 ZnS와 PbS를 보면 nano사이즈의 입자가 되면서 양자구속효과에 의해 ΔE 값이 증가한 것을 확인할 수 있었다.

<이하 썸네일을 참조해주세요>

참고자료

· Reshma, V. G., and P. V. Mohanan. "Quantum dots: Applications and safety consequences." Journal of Luminescence 205 (2019): 287-298.
· Oliveira, T.L., Alves, A.K. (2022). Carbon Quantum Dots. In: Kopp Alves, A. (eds) Technological Applications of Nanomaterials. Engineering Materials. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-86901-4_4
· wikeimedia, File:BandGap-Comparison-withfermi-E.PNG
· https://commons.wikimedia.org/wiki/File:BandGap-Comparison-withfermi-E.PNG