나노 반도체입자의 분광학적 성질 [물리화학실험]

소개

"나노 반도체입자의 분광학적 성질 - 보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 서론
[1] quantum dot
[2] Band Theory and Band gap
[3] 양자 갇힘 효과(Quantum confinement effect)

2. 시약 및 실험방법
[1] 시약
[2] 실험 기구
[3] 실험 과정

3. 실험 결과 및 고찰
[1] 결과
[2] 고찰

4. 참고 문헌

본문내용

[1] quantum dot quantum
물질에 외부에너지가 가해지면 ground state에 있던 전자들이 상대적으로 high energy level로 excitation(여기)되며, 외부에너지가 사라짐에 따라 다시 low energy level로 안정화 되는 과정을 거치게 된다. 이 떄, 이 안정화 과정에서 특정 파장대의 빛을 방출하게 되는데 quantum dot은 그 크기에 따라 다른 band gap을 가지기 때문에 같은 재료로 만들어진 물질임에도 방출하는 빛의 파장이 다르게 나타난다.

[2] Band Theory and Band gap
원자끼리 부딪히게 되면 오비탈을 공유하게 된다. A라는 원자에 다른 원자를 충돌시키면 오비탈이 형성되고, 차례로 원자를 가져오면 분자 오비탈이 차지하는 에너지 범위가 넓어지며 이 에너지 영역 안에 더 많은 오비탈들이 채워진다. 즉, 원자들이 결합함에 따라 결합 orbital과 반결합 orbital이 생성된다. 이 때, 결합하는 원자가 늘어날수록 계속해서 오비탈이 생기게 되면 에너지 영역 안에 점점 더 많은 오비탈들이 생성된다. 이때 s orbital로 이루어진 궤도함수를 s-band, p orbital로 이루어진 궤도함수를 p-band라고 부르며, 이 band들은 분자의 구조에 따라 다양하게 나타날 수 있다.
원자 p 오비탈 준위가 s오비탈 준위보다 높을 때 p-band가 s-band보다 높은 곳에 위치하게 되고 band gap이 생성된다. band gap은 통상 결정 물질의 전자 상태를 나타내는 energy band사이에 전자의 상태가 존재하지 않는 energy영역이다. 보통 전자가 차 있는 Valence band와 전자가 비어 있는 conduction band 사이에 존재하는 에너지 간격을 의미한다.

[3] 양자 갇힘 효과(Quantum confinement effect)
일반적인 고체 결정물질 내에서는 아주 많은 원자들 간에 결합에 의해 연속적인 에너지띠를 갖는다.

참고자료

· 물리화학실험 3주차
· 구글 위키백과 / band gap / https://en.wikipedia.org/wiki/Band_gap
· 안전보건공단 masd / ‘Bis(2-ethylhexyl) Sulfosuccinate Sodium Salt’, 'Heptane', 'Cadmium nitrate', 'Zinc Nitrate', 'lead nitrate' / https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdssearchMsds.do
· Quantum dot 소재 개발 동향 / 배완기(KIST) / chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/viewer.html?pdfurl=https%3 A%2F%2Fwww.koreascience.or.kr%2Farticle%2FJAKO201524848982254.pdf&clen=26 01180