Synthesis and characterization of highly efficient CdSe/CdS core/shell nanocrystals with SILAR technique
SILAR tekniği ile çok verimli CdSe/CdS çekirdek/kabuk nanokristal kuvantum noktacıklarının sentezi ve karakterizasyonu
- Tez No: 312880
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Enerji, Mühendislik Bilimleri, Science and Technology, Energy, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Yarı iletken nanokristaller, nanokristal kuvantum noktacıkları, kolloidal sentez, semiconductor nanocrystals, nanocrystal quantum dots, colloidal synthesis
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Boyutları ile ayarlanabilen elektronik yapısı ve optik özellikleri sayesinde, yarı iletken nanokristal kuvantum noktacıkları son yirmi yıl içerisinde yaşam bilimlerinden elektroniğe kadar çok farklı alanlarda cihaz uygulamaları için cazip hale gelmiştir. Ancak, nanokristal kuvantum noktacıklarının kullanıldığı bu cihazlardan daha yüksek performans elde etmek için çok verimli ve kararlı nanokristal kuvantum noktacıklarına gerek duyulmaktadır. Bu tezde, bu gereksinimlere ulaşmak için, yeni bir çeşit CdSe/CdS çekirdek/kabuk nanokristallerinin sentezlenmesi ve nanokarakterizasyonu çalışılmıştır. Bu çalışmada, CdSe/CdS çekirdek/kabuk nanokristal kuvantum noktacıkları, hassas derecede kabuk kalınlığı kontrolü ve eşit kalınlıkta kaplama sağlayan SILAR tekniği ile sentezlenmiştir.En sık kullanılan CdSe/ZnS çekirdek/kabuk nanokristal kuvantum noktacıkları ile karşılaştırıldıklarında, CdSe/CdS çekirdek/kabuk nanokristal kuvantum noktacıkları önemli avantajlar sağlamaktadır. Birincisi, yüksek verimlikli nanokristal kuvantum noktacıkları elde etmek için kafes uyuşmazlığı çok önemlidir ve CdSe ile CdS arasındaki kafes uyuşmazlığı (3.9%) CdSe ile ZnS arasındakine (12%) göre daha düşüktür. İkinci olarak, CdS'nın daha düşük bir bant aralığına sahip olmasından dolayı, CdSe/ZnS çekirdek/kabuk nanokristal kuvantum noktacıkları ile elde edilmesi mümkün olmayan, soğurma kesitinde büyük bir artış ve daha kırmızıya kaydırılabilen ışımalar elde edilmiştir. Ayrıca, sentezlenen CdSe/CdS çekirdek/kabuk nanokristal kuvantum noktacıklarında, elektron ve hol dalga fonksiyonlarının kısmen ayrılması sayesinde, Auger rekombinasyonlarının baskılandığı gözlenmiştir. Deneylerle ölçülen ve gösterilen bütün bu çekici özellikleri ile, CdSe/CdS çekirdek/kabuk nanokristal kuvantum noktacıkları çok geniş bir uygulama alanında CdSe/ZnS çekirdek/kabuk nanokristal kuvantum noktacıklarına göre daha iyi bir alternatif olabilecekleri bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Owing to their size tunable electronic structure and optical properties, semiconductor nanocrystal quantum dots (NQDs) have become attractive for a wide range of device applications ranging from life sciences to electronics in the last two decades. However, highly efficient and stable NQDs are essential to reaching high performance with these devices utilizing NQDs. In this thesis, to meet these requirements, a new class of CdSe/CdS core/shell NQDs are studied including their colloidal synthesis and nanocharacterization. In this work, CdSe/CdS core/shell NQDs were synthesized with successive ion layer adsorption and reaction (SILAR) technique, which enabled highly precise shell thickness control and uniform coating of the shell material.When compared to the most commonly used CdSe/ZnS core/shell NQDs, CdSe/CdS core/shell NQDs were found to provide important advantages. First, the lattice mismatch within CdSe and CdS (3.9%) is lower than that within CdSe and ZnS (12%), which was very critical for obtaining highly efficient NQDs. Second, as a result of having lower bandgap in CdS, great enhancement in absorption cross section was achieved with more red-shifted emission, which is not possible with CdSe/ZnS core/shell NQDs. Moreover, suppression of Auger recombination was successfully observed with the partial separation of electron and hole wavefunctions in the synthesized CdSe/CdS core/shell NQDs. With all these attractive properties that were experimentally measured, CdSe/CdS core/shell NQDs were found to make better alternatives to CdSe/ZnS core/shell for numerous applications.
Benzer Tezler
- Colloidal heterostructures of semiconductor quantum wells: Synthesis, characterization and applications
Koloidal yarıiletken kuantum kuyularının heteroyapıları: Sentezlenmesi, karakterizasyonu ve uygulamaları
YUSUF KELEŞTEMUR
Doktora
İngilizce
2017
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- CdS, CdSe ve CdSeS kuantum nokta katkılı polimer nanokompozitlerin radyolüminesans ve optik karakterizasyon sonuçları
Radioluminescence and optic characterization results of CdS, CdSe ve CdSeS quantum dots added polymer nanocomposites
İLKER ÇETİN KESKİN
Doktora
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiCelal Bayar ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ÇETİN
DOÇ. DR. RANA KİBAR
- Synthesis and characterization of reactive intermediates and macromolecules by controlled polymerization and coupling processes
Kontrollü polimerizasyon ve kenetlenme prosesleri ile reaktif ara bileşikler ve makromoleküller sentezi ve karakterizasyonu
DEMET GÖEN ÇOLAK
Doktora
İngilizce
2010
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Novel design-based complex nanostructures in hybrid core-shell architectures for high-efficiency light generation
Yüksek verimli ışık üretimi için melez çekirdek-kabuk mimarili yenilikçi dizayn temelli kompleks nanoyapılar
İLKEM ÖZGE ÖZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- Heterosiklik gruplar içeren monoboran ve diboranların sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of the heterocyclic monoborane and diborane compounds
HAKAN CAN SÖYLEYİCİ