Табачников Эдуард, Сергей Герман, Фам Киеу Ань, Манойлов Алексей.

Квантовые точки. Синтез, свойства, применение.

Квантовые точки презентация (pdf)

Был синтезирован образец CdSe, на который осуществлено наращивание оболочки CdS. Экситонный максимум поглощения ядер CdSe составляет 553 нм. Используя калибровочные зависимости, определяем размер нанокристаллов. Средний размер нанокристаллов составляет 3,1 нм. По уширению пика поглощения возможно оценить полидисперсность нанокристаллов по размеру. Для нашего образца полидисперсность составляет 17%. Образец обладает люминесценцией на длине волны 567 нм. По данным просвечивающей электронной микроскопии нанокристаллы имеют сферическую морфологию.

После наращивания оболочки наблюдается сдвиг первого экситонного максимума, что можно связать с наращиванием оболочки CdS на ядра CdSe. Однако, в области более коротких длин волн наблюдается дополнительная полоса поглощения. Кроме того, на спектре люминесценции присутствуют две эмиссионные полосы на длинах волн 487 и 610 нм. И если последнюю эмиссионную полосу можно отнести к структуре ядро\оболочка CdSe\CdS (наблюдается характерный сдвиг относительно пика люминесценции для ядер CdSe), то первая полоса может быть приписана ядрам CdS, которые сформировались в растворе. Аналогично, в спектре поглощения экситонный пик на длине волны 483 нм относится к поглощению нанокристаллов CdS (материал CdS более щирокозонный по сравнению с CdSe, поэтому экситонный пик лежит в более коротковолновой области).

Таким образом, в ходе синтеза одновременно с наращиванием оболочки CdS на ядра CdSe произошло зарождение нанокристаллов CdS в растворе. Это возможно по нескольким причинам. Во-первых, начальное количество ядер CdSe было недостаточно, поэтому создались благоприятные условия для зародышеобразования CdS. Во-вторых, прикапывание прекурсора TOPS было произведено слишком быстро, что так же могло привести к образованию зародышей сульфида кадмия. Однако, стоит отметить, что существует доля нанокристаллов, которая представляет собой гетероструктуру CdSe\CdS.

Рисунок 1. Спектры поглощения нанокристаллов «ядро» CdSe и нанокристаллов типа «ядро\оболочка» CdSe\CdS.

Рисунок 2. Спектры люминесценции нанокристаллов «ядро» CdSe и нанокристаллов типа «ядро\оболочка» CdSe\CdS.