망간을 도핑한 CdSe 양자점의 물성 연구 (Synthesis and Characterization of Mn-doped CdSe Quantum dots)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 70권 / 12호 / 1051 ~ 1058페이지
· 저자명 : 정은비, 김일곤, 유동선

초록

CdSe 양자점의 합성과정 중 Cd2 선행물 (precursor) 의 재료물질인 0.5 mmol 의 CdO 에 Mn-acetate (Mn(CH3CO2)4H2O) 를 혼합하는 방법으로 망간 (manganese: Mn) 이 도핑된 CdSe 양자점을 의저온에서 합성하였고, 첨가된 Mn-acetate (이하 Mn 이라 함) 의 몰 농도 변화에 따른 양자점의 조성, PL 특성, 구조, 그리고 표면 배위자에 관해 조사하였다. 첨가된 Mn 의 양이 0.1 mmol 이하의 소량([Mn]/[Cd] < 20%) 일 때는 Cd-oleate 와 Mn-oleate 의 반응률의 차이로 인해 Mn 의 첨가에도 불구하고도핑된 양자점의 물성은 도핑하지 않은 CdSe 양자점의 특성과 큰 차이를 보이지 않았다. 반면에 첨가된Mn 의 양이 Cd 의 양과 동일한 0.5 mmol 이상일 경우에는 합성된 양자점은 CdSe 코어 및 MnSe 껍질의구조를 가지는 것을 XRD 무늬 및 PL 스펙트럼을 통해 확인할 수 있었다. FT-IR 측정 결과 이러한코어-껍질 구조에서는 도핑된 양자점의 표면의 보호막 (passivation) 이 도핑되지 않은 CdSe 양자점표면의 Cd-oleate 배위자 (ligand) 로부터 MnSe 껍질 표면의 Mn-oleate 배위자로 바뀌었음을 알 수 있었다.

영어초록

We fabricated Mn-doped CdSe QDs by mixing Mn-acetate (Mn(CH3CO2)4H2O) with 0.5 mmol of cadmium oxide (CdO) in the stage of Cd2+ precursor synthesis and investigated the effects of Mn doping. When the amount of Mn-acetate mixed was below 0.1 mmol, the properties of QDs doped like PL spectra and the XRD patterns, were not different from those of undoped QDs, and this resulted from the difference in reaction rates for Cd-Mn and Mn-oleate formation. On the other hand, when the amount of Mn-acetate mixed reached 0.5 mmol, the XRD patterns and the PL spectra showed that the doped QDs had a core-shell structure a CdSe core with a big band gap energy and a MnSe shell with small band gap energy, and in this core-shell structure, the surface passivation ligands changed from Cd-oleate of CdSe to Mn-oleate of MnSe.

참고자료

· 없음