Synthesis and optical properties of CdSe quantum dots

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Experimental Method
4. Result & Discussion
5. Conclusion
6. References

본문내용

Abstract
본 실험의 목표는 다양한 크기의 CdSe quantum dots(양자점)를 합성하고 양자점의 특이한 광학적 성질을 이해하는 것이다. 반도체 나노입자의 크기가 보어 반지름(Bohr exciton radius)과 비슷하거나 그보다 작아지면 반도체의 광학적 성질이 변하게 된다. 즉, 양자구속효과가 나타나는 것이며 양자구속효과의 범위에 드는 반도체 나노입자를 양자점이라고 부른다. 실험을 통해 합성된 CdSe 양자점의 흡수 스펙트럼과 방출 스펙트럼을 측정해보면 양자점의 크기에 따라 band gap(Eｇ, 밴드갭, 에너지갭)이 달라지고 그로 인해 광학적 성질이 달라지는 것을 관찰할 수 있다. 결과적으로, 양자점의 크기가 증가할수록 밴드갭이 감소하고 큰 파장의 빛을 흡수하거나 방출하는 성질을 가진다는 것을 알 수 있다. 실험에서 시간이 지남에 따라 결정의 크기가 성장하는 과정이 잘 이루어졌는지 확인하기 위해 흡광과 형광 스펙트럼의 파장 띠 넓이(band width)를 확인할 것이다. 비슷한 크기의 나노입자가 존재한다면 각각의 스펙트럼에서 sharp peak이 측정될 것이고, 다양한 크기의 나노입자가 존재한다면 broad peak이 측정될 것이다. 또한 양자점이 cluster와 bulk 반도체의 중간체의 성질을 가진다는 것을 알아볼 것이다.

Introduction
CdSe, CdS, PbSe, ZnO등과 같은 반도체 입자를 나노 크기로 만들면 특이한 광학적 성질을 가진 입자가 만들어진다. 우리는 이러한 나노입자를 양자점(quantum dot)이라고 부른다. 양자점의 정의는 ‘빛 등의 에너지로 자극하면 빛을 발하는 나노 크기의 반도체 구조물 입자로서, 입자의 크기에 따라 방출하는 빛의 색상이 달라지는 물질’이다. 0차원인 양자점은 면적이 전혀 없는 점이 아니라 실제로는 3차원적으로 크기가 드브로이(de Broglie) 파장 길이보다 작은 시료를 말한다.

참고자료

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