Structure and light emission in germanium nanoparticles
Germanium nanopartiküllerinde yapı ve ışık emisyonu
- Tez No: 965613
- Danışmanlar: DR. ANDREİ V. SAPELKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Queen Mary University of London
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 208
Özet
Bu çalışmada germanyum nanopartiküllerinin sentezinde gelişmiş teknikler araştırılmıştır. Fiziksel ve kimyasal üretim yöntemlerine dayanarak, leke aşındırma, sıvı aşamalı darbeli lazer ablasyonu, sol-jel sentezi ve iki tezgah üstü kolloidal sentez tekniği dahil olmak üzere, çeşitli yüzey terminasyonlarına sahip germanyum nanopartikülleri oluşmuştur. Bunlar arasında, tezgah üstü kimya ile kolloidal sentez (CS1 olarak adlandırılan) elde edilen Ge kuantum noktalarının verimi ve stabilitesi ile hemen hemen hiç oksit bulunmaması açısından en umut verici sentez yolu olarak bulunmuştur. Ge nanopartiküllerinin karakterizasyonu için Raman spektroskopisi, fotolüminesans (PL) spektroskopisi, enerjisi disperzif X-ışını spektroskopisi (EDX) ve seçici alan elektron difraksiyonu (SAED) ile birlikte transmisyon elektron mikroskobu (TEM) teknikleri X-ışını absorbsiyon spektroskopisi (XAS) ölçümlerinden önce kullanılmıştır. Kolloidal sentez yollarıyla oluşan Ge kuantum noktalarının yapısı ve morfolojisi, düzensiz Ge katmanlarıyla çevrili nanokristal çekirdek modeline en iyi şekilde uymaktadır. Optik olarak tespit edilen X-ışını absorbsiyon çalışmaları, nanopartiküllerin yapısı ile lüminesans kaynağı arasında doğrudan bir bağlantı kurmamızı sağlamıştır. Bu çalışmanın en önemli sonucu, sentez koşulları ile nanosize Ge kuantum noktalarının özelliklerini doğrudan deneysel olarak bağlantılandıran bir yol sağlamasıdır. Ayrıca, tavlama kullanarak yüzey terminasyonunu daha da kontrol edebilir, parçacık boyutunu değiştirebilir ve muhtemelen metastabil fazlar üretebiliriz.
Özet (Çeviri)
In this study, advanced techniques in the synthesis of germanium nanoparticles have been investigated. Based on physical and chemical production methods, including stain etching, liquid-phase pulsed laser ablation, sol-gel synthesis and two benchtop colloidal synthesis techniques, germanium nanoparticles with various surface terminations were formed. Out of those, colloidal synthesis by benchtop chemistry (named CS1) were found to be the most promising synthesis route in terms of yield and stability of the as-prepared Ge qdots and its luminescence with almost no oxides present. For the characterisation of Ge nanoparticles, Raman spectroscopy, Photoluminescence (PL) spectroscopy, Transmission electron microscopy (TEM) with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and selective area electron diffraction (SAED) techniques were utilised before conducting X-ray absorption spectroscopy (XAS) measurements. The structure and morphology of Ge quantum dots formed using colloidal synthesis routes were found to fit best to the model of a nanocrystalline core surrounded by disordered Ge layers. Optically-detected X-ray absorption studies have enabled us to establish a direct link between nanoparticles structure and the source of the luminescence. The most important outcome of this study is that it provides a direct experimental route linking synthesis conditions and properties of nanosized Ge quantum dots. Furthermore, using annealing, we can control surface termination even further, as well as change particle size and possibly produce metastable phases.
Benzer Tezler
- Tensilely strained germanium nanomembranes for infrared light emitting devices
Kızılötesi ışık saçan aygıtlar için çekme gerinimli germanyum nanozarlar
ÇİÇEK HATİCE BOZTUĞ YERCİ
Doktora
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoston UniversityElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ROBERTO PAİELLA
- Krom katkılı lityum spinal malzemelerde kızılötesi fosforesans özelliklerinin geliştirilmesi
Enhancement of infrared phosphorescence properties in lithium spinal materials with chromium doped
SİNAN BOSNA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK
DOÇ. DR. ESRA ALVEROĞLU DURUCU
- Geniş yasak enerji aralıklı sıcak elektron lazer ve ışın yayıcı yarıiletken hetero-yapılar
Wide band gap hot electron lasing and light emission in semiconductor heterostructures
SELMAN MUTLU
Doktora
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN TIRAŞ
- Çinko borosilikat camların fosforesans özelliklerinin nadir toprak ve geçiş elementlerinin katkısı ile geliştirilmesi
Improvement of phosphorescence properties of zinc borosilicate glasses with the addition of rare earth and transition elements
SENA DAYIOĞLUGİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK