فهرست

بررسی اثر سرعت رشد پوسته کادمیم سولفید بر روی خواص نوری نقاط کوانتومی کادمیم تلوراید

نشریه: سال سوم -شماره2- تابستان 1395 - مقاله 1   صفحات :  71 تا 80



کد مقاله:
nm-194

مولفین:
محمود برهانی زرندی
نجمه زارع: دانشگاه یزد - دانشکده فیزیک
حکیمه زارع


چکیده مقاله:

ساخت آسان و زیست سازگار نقاط¬کوانتومی با بازدهی بالا، بسیار اهمیت دارد و تاکنون به طور کامل اجرا نشده است. اصلاح سطح نقاط کوانتومی نقش کلیدی در بهبود بازدهیشان دارد. در این تحقیق، نقاط کوانتومی کادمیم تلوراید و هسته-پوسته کادمیم¬تلوراید-کادمیم¬سولفید در محیط آبی ساخته شدند. بازدهی نورتابی نقاط¬کوانتومی کادمیم تلوراید به سرعت رشد پوسته کادمیم سولفید بسیار وابسته است. بنابراین، متغیرهای مختلف موثر بر سرعت رشد پوسته کادمیم سولفید، مانند زمان واکنش، pH محلول، دمای رشد، نسبت مولی کادمیم به سولفور و منبع سولفور به صورت سیستمی بررسی شد. از طیف سنج فلورسانس، جذب، پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری به منظور مشخصه یابی آنها استفاده شد. نقاط کوانتومی هسته-پوسته ی کادمیم تلوراید-کادمیم سولفاید با بازدهی نورتابی بالا و با گسیل قابل تنظیم در گستره ی 557 تا 607 نانومتر ساخته شدند. با رشد پوسته ی کادمیم سولفاید بر روی سطح نقاط کوانتومی، بازدهی نورتابی به میزان قابل توجهی تا 50 درصد افزایش یافته است. بنابراین نقاط¬کوانتومی ساخته شده، قابلیت تجاری شدن را دارند.


Article's English abstract:

Simple and green synthesis of high-efficieny quantum dots QDs is of great significance and yet not fully implemented. Surface modification of QDs has a key role in improving their efficiency quantum. In this paper, the CdTe and CdTe/CdS core/shell QDs were synthesized in aqueous solution. The photoluminescence quantum yield of the CdTe QDs depended strongly on the growth of CdS shell. Therefore, the influence of various experimental conditions, including time reaction, pH solution, growth temperature, the S-to-Cd molar ratio and type of S source, on the growth rate of shell CdS has been systematically investigated. The QDs were characterized by fluorescence and UV-vis absorption spectroscopy, powder X-ray diffraction and transmission electron microscopy. The obtained CdTe-CdS core-shell QDs were highly photoluminescence quatntum yield with a widely tunable fluorescence emission window of 557–607 nm. With the growth of the CdS shell on the surface CdTe QDs, photoluminescence quatntum yield has increased significantly to 50. Thus, as high quality QDs have commercial potential


کلید واژگان:
نقاط کوانتومی کادمیم تلوراید، روش ترموشیمیایی، نقاط کوانتومی هسته-پوسته، کادمیم تلوراید-کادمیم سولفاید، بازدهی نورتابی.

English Keywords:
CdTe quatntum dots (QDs), Thermochemical route, Core–shell QDs, CdTe-CdS, Photoluminescence quatntum yield.

منابع:
ندارد

English References:
[1] A. P. Alivisatos, “Semiconductor Clusters, Nanocrystals, and Quantum Dots,” Science, vol. 271. pp. 933–937, 1996. [2] C. Burda, X. Chen, R. Narayanan, and M. A. El-Sayed, “Chemistry and properties of nanocrystals of different shapes,” Chemical Reviews, vol. 105, pp. 1025–1102, 2005. [3] X. Gao, J. Wu, X. Wei, C. He, X. Wang, G. Guo, and Q. Pu, “Facile one-step photochemical synthesis of water soluble CdTe(S) nanocrystals with high quantum yields,” Journal of Materials Chemistry, vol. 22. pp. 6367, 2012. [4] L. Li, H. Qian, N. Fang, and J. Ren, “Significant enhancement of the quantum yield of CdTe nanocrystals synthesized in aqueous phase by controlling the pH and concentrations of precursor solutions,” J. Lumin., vol. 116, pp. 59–66, 2006. [5] H. Bao, Y. Gong, Z. Li, and M. Gao, “Enhancement effect of illumination on the photoluminescence of water-soluble CdTe nanocrystals: Toward highly fluorescent CdTe/CdS core-shell structure,” Chem. Mater. vol. 16, pp. 3853–3859, 2004. [6] B. Dubertret, P. Skourides, D. J. Norris, V. Noireaux, A. H. Brivanlou, and A. Libchaber, “In vivo imaging of quantum dots encapsulated in phospholipid micelles.,” Science, vol. 298, pp. 1759–1762, 2002. [7] W. Liu, A. Zhang, G. Xu, F. Wei, J. Yang and Q. Hu, “Manganese modified CdTe/CdS quantum dots as an immunoassay biosensor for the detection of Golgi protein-73.” J. Pharm. Biomed. Anal., vol.117, pp.18-25, 2016. [8] P. T. K. Chin, J. W. Stouwdam, S. S. van Bavel, and R. A. J. Janssen, “Cluster synthesis of branched CdTe nanocrystals for use in light-emitting diodes.,” Nanotechnology, vol. 19, pp. 205602, 2008. [9] A. A. Ensafi, N. Kazemifard, and B. Rezaei, “A simple and sensitive fluorimetric aptasensor for the ultrasensitive detection of arsenic (III) based on cysteamine stabilized CdTe/ZnS quantum dots aggregation. Biosensors and Bioelectronics”, vol. 1977, pp.499-504, 2016. [10] I. Mora-Seró, S. Giménez, T. Moehl, F. Fabregat-Santiago, T. Lana-Villareal, R. Gómez, and J. Bisquert, “Factors determining the photovoltaic performance of a CdSe quantum dot sensitized solar cell: the role of the linker molecule and of the counter electrode.,” Nanotechnology, vol. 19, pp. 424007, 2008. [11] A. R. Kortan, R. Hull, R. L. Opila, M. G. Bawendi, M. L. Steigerwald, P. J. Carroll, and L. E. Brus, “Nucleation and Growth of CdSe on ZnS Quantum Crystallite Seeds , and Vice Versa , in Inverse Micelle Media,” J. Am. Chem. SOC, vol. 112, pp. 1327–1332, 1990. [12] T. Trindade, P. O. Brien, and N. L. Pickett, “Nanocrystalline semiconductors: Synthesis, properties, and Perspectives,” Chem. Mater. pp. 3843–3858, 2001. [13] S. H. Wei and A. Zunger, “Calculated natural band offsets of all II-VI and III-V semiconductors: Chemical trends and the role of cation d orbitals,” Appl. Phys. Lett., vol. 72, pp. 2011–2013, 1998. [14] H. Zare, M. Marandi, S. Fardindoost, V. K. Sharma, and A. Yeltik, “High-efficiency CdTe / CdS core-shell nanocrystals in water enabled by colloidal hetero-epitaxy of CdS shelling at room temperature,” Nano Res. 2015. [15] W. W. Y and L. Qu, “Experimental determination of the extinction coefficient of CdTe, CdSe, and CdS nanocrystals,” Chem. Mater. vol. 125, pp. 2854–2860, 2003. [16] X. Fan, S. Liu, and Y. He, “Study on the interaction of CdTe quantum dots with coumaric acid and caffeic acid based on fluorescence reversible tune,” Colloids Surfaces B Biointerfaces, vol. 88, pp. 23–30, 2011. [17] A. L. Patterson, “The scherrer formula for X-ray particle size determination,” Phys. Rev., vol. 56, pp. 978–982, 1939. [18] J. M. Chem, M. Dai, W. Zheng, and L. L. Yung, “Aqueous phase synthesis of widely tunable photoluminescence emission CdTe / CdS core / shell quantum dots under a totally ambient atmosphere,” J. Mater. Chem. pp. 16336–16345, 2012. [19] R. Xie, U. Kolb, J. Li, T. Basché, and A. Mews, “Synthesis and characterization of highly luminescent CdSe-core CdS/Zn0.5Cd0.5S/ZnS multishell nanocrystals.,” J. Am. Chem. Soc., vol. 127, pp. 7480–7488, 2005. [20] P. Reiss, J. Bleuse, and A. Pron, “Highly Luminescent CdSe/ZnSe Core/Shell Nanocrystals of Low Size Dispersion,” Nano Lett., vol. 2, pp. 781–784, 2002. [21] G. D. Scholes, “Controlling the optical properties of inorganic nanoparticles,” Adv. Funct. Mater., vol. 18, pp. 1157–1172, 2008. [22] Y. He, H. T. Lu, L. M. Sai, W. Y. Lai, Q. L. Fan, L. H. Wang, and W. Huang, “Microwave-assisted growth and characterization of water-dispersed CdTe/CdS core-shell nanocrystals with high photoluminescence,” J. Phys. Chem. B, vol. 110, pp. 13370–13374, 2006.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 1461
تعداد دریافت فایل مقاله : 207



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک