물리화학실험 나노 반도체입자의 분광학적 성질

목차

1. 서론
2. 시약 및 실험방법
3. 실험결과 및 고찰
4. 참고문헌

본문내용

(1) Band theory
물질을 이루는 원자 내부의 전자는 가질 수 있을 수 있는 상태의 에너지가 정해져 있는데 양자역학에 따르면 이 에너지는 불연속적인 값을 갖게 된다. 전자가 있을 수 있는 에너지 위치를 에너지 띠라고 하고 전자가 있을 수 없는 위치를 띠 틈이라고 한다. 에너지 띠 중에서 전자가 채워져 있는 에너지 띠를 Valence band(원자가띠)라고 하고 전자가 존재하지 않는 에너지 띠를 Conduction band(전도띠)라고 한다. 띠 틈의 크기에 따라 물질의 종류를 나눌 수 있다. 도체는 띠 틈이 작거나 거의 존재하지 않아 전자가 원자가 띠에서 전도 띠로 쉽게 이동할 수 있어 전류가 잘 흐르는 물질이다. 부도체는 띠 틈이 매우 커 전자가 원자가 띠에서 전도 띠로 이동하지 못하여 전류가 흐르지 않는 물질이다. 반도체는 도체와 부도체 중간영역에 속하는 물질로 순수한 상태에서는 부도체와 비슷하지만 불순물의 첨가나 온도, 물리적 마찰 등 조작에 의해 전자의 이동을 조절할 수 있다.

(2) 양자 사이즈 효과 (양자 갇힘 효과)
반도체를 비롯한 재료에서 전자의 파장은 나노 영역에 속하여 나노 기술에서 전자파의 반사와 간섭에 의한 양자 효과가 중요하게 된다. 나노 구조 속에 갇힌 전자는 그 파장과 나노 구조의 크기가 꼭 맞는 특정한 조건하에서만 존재하게 되는데 이 효과를 양자 사이즈 효과 혹은 양자 갇힘 효과라고 한다. 양자 갇힘 효과에 의해 띠 틈이 증가하며 이에 따라 quantom dot은 각각 다른 파장의 빛을 흡수하여 다양한 색상을 나타나게 된다.

(3) 역미셀
물에 녹는 계면활성제 분자로 미량의 물 존재 하에서 꼬리부분은 hydrophobic하고 머리부분은 hydrophilic한 분자집단이 형성되며 이를 역미셀이라고 한다. 미셀과 반대인 분자 배향을 가지고 있어 역미셀이라고 부르며 역미셀은 나노입자들이 뭉쳐 침전되는 것을 막아주며 넣어주는 물의 양에 따라 크기가 조절가능 하여 다양한 크기의 나노입자 형성이 가능하다.

참고자료

· 전도띠 (naver.com)
· 역 미셀(마이셀) (naver.com)
· 양자 크기 효과 (naver.com)
· 퀀텀닷 (naver.com)