Synthesis and Optical Properties of Quantum Dots

소개

화학실험기법레포트입니다. 실험이해에 도움이되시길.

목차

1.abstract
2.introduction
3.method
4.result&discussion
5.conclusion
6.reference

본문내용

1. Abstract
서로 다른 크기의 quantum dot(QD)을 합성하고 조절할 수 있는 QD의 광학적 특성에 대하여 알아본다. 다른 크기의 퀀텀닷을 합성하여 uv와 pL을 측정하여 QD의 스펙트라를 알아보고 particle in a box model과 empirical formula를 이용하여 nano particle의 r(radius)와 D(diameter)를 구해 QD의 크기 의존적 광학적 특성을 예측해보고 이해한다.

핵심 개념 : 퀀텀닷, particle in a box, band gap, bohr exciton radious,
Quantum confinement effect(molecules, nanoparticles,bulk semiconductors)

2. Introduction
반도체 나노입자의 크기가 전자-정공의 거리와 비슷하거나 작아지면 양자구속효과(quantum confinement effect)에 의하여 물리학적 성질이 변화하게 된다. 반도체의 에너지갭(band gap)이 나노입자의 크기에 따라 변하게 되며, 에너지 레벨이 양자화 되어 전자 및 정공의 거동이 bulk에서와는 다른 양상을 갖는다. 양자구속효과의 범위에 드는 반도체 나노입자를 양자점이라고 부른다.
전자와 정공은 쿨롱인력(Coulombic attraction)으로 인해 결합상태(bound state)를 가지며, 이 결합상태의 특정 크기는 보어 반지름(exciton Bohr radius)으로 불리는 반도체의 물성이다. 반도체 나노입자의 크기가 보어 반지름보다 작아지게 되면 전자 및 정공의 파동 함수의 기술이 경계조건(boundary condition)에 의해 영향을 받아, 에너지 레벨이 양자화되어 밴드gap을 불연속적으로 변화하게 된다. 즉, 양자점(Quantum Dot; QD)은 크기에 따라 Energy Band gap이 변하는 반도체 나노입자를 나타낸다.

참고자료

· Yu, W. W., et al. Chem. Mater. 2003, 15, 2854–2860.
· Winkelmann K., et al. J. Chem. Educ. 2007, 84, 709-710
· Murray, C. B., et al. Annu. Rev. Mater. Sci. 2000, 30, 545–610.
· E. M. Boatman, G. C. Lisensky, and K. J. Nordell, "A Safer, Easier, Faster Synthesis for CdSe Quantum Dot Nanocrystals," J. Chem. Educ. 2005, 82, 1697-1699.