Research Article

Production and Characterization of PbS Quantum Dot Thin Films

Volume: 8 Number: 4 December 29, 2020
TR EN

PbS Kuantum Nokta İnce Filmlerin Üretilmesi ve Karakterizasyonu

Öz

Bu çalışmada, kurşun sülfür kuantum nokta (PbS QD) ince filmler dönel kaplama yöntemi kullanılarak soda-kireç silikat cam alttaşlar üzerine üretildi. Kuantum nokta ince film numunelerinin optik özelliklerini araştırmak için soğurma spektroskopisi ve fotolüminesans (PL) emisyon spektroskopisi yöntemleri kullanıldı. Spektroskopik yöntem sonuçları, üretilen ince filmlerin beklenildiği gibi optik olarak yakın kızılötesi bölgesinde (near-IR) aktif olduğu gösterdi. Üretilen kuantum nokta ince filmlerin yapısal özelliklerinin tayini için eş odaklı Raman spektroskopisi, atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ölçümleri yapıldı. Raman spektroskopisi sonuçlarında, PbS yapısının enine optik modu (TO) ve boyuna optik modu (LO) gözlendi. Üretilen filmlerin AFM analizlerinden yüzey pürüzlülüğü 2.11 nm ve yüzeydeki partikül boyutlarının ortalama 0.5 nm ile 1.0 nm aralığında değiştiği hesaplandı. SEM görüntülerinden, üretim sonrasında metanol ile yıkama ve ısıl işlem yapılmamış numunelerin yüzeyinde organik bir katman ve yapıları içerisinde çok küçük deliklerin (pinhole) varlığı tespit edildi. Yıkama ve düşük başınç altında ısıl işlem yapılan numunelerin SEM görüntülerinde ise metanol yıkama ile organik tabakanın yapıdan uzaklaştığı ve düşük basınç altında ısıl işlem sonrasında çok küçük deliklerin kuantum noktalar tarafından kapatıldığı görüldü.

Anahtar Kelimeler

References

  1. [1] A.P. Alivisatos, Perspectives on the Physical Chemistry of Semiconductor Nanocrystals, J. Phys. Chem. 100 (1996) 13226–13239. https://doi.org/10.1021/jp9535506.
  2. [2] S.I. Pokutnyi, Exciton states in quasi-zero-dimensional semiconductor nanosystems, Semiconductors. 46 (2012) 165–170. https://doi.org/10.1134/S1063782612020194.
  3. [3] T. Chakraborty, Quantum Dots: A survey of the properties of artificial atoms, Elsevier, Amsterdam, 1999.
  4. [4] O.A.A. Ekimov A. I., Quantum size effect in three-dimensional microscopic semiconductor crystals, JETP Lett. 34 (1981) 345–348.
  5. [5] L. Chen, Y. Jiang, C. Wang, X. Liu, Y. Chen, J. Jie, Green chemical approaches to ZnSe quantum dots: preparation, characterisation and formation mechanism, J. Exp. Nanosci. 5 (2010) 106–117. https://doi.org/10.1080/17458080903314022.
  6. [6] U. Serincan, H.K. Mutlu, K. Mustafa, Kuantum Nokta Ara Bant Oluşumlu Güneş Hücresinin Büyütülmesi, Fabrikasyonu ve Karakterizasyonu, J. Polytech. 20 (2017) 565–569. http://dergipark.gov.tr/politeknik/issue/33116/339365.
  7. [7] C.B. Murray, D.J. Norris, M.G. Bawendi, Synthesis and characterization of nearly monodisperse CdE (E = sulfur, selenium, tellurium) semiconductor nanocrystallites, J. Am. Chem. Soc. 115 (1993) 8706–8715. https://doi.org/10.1021/ja00072a025.
  8. [8] O.E. Semonin, J.M. Luther, S. Choi, H.-Y. Chen, J. Gao, A.J. Nozik, M.C. Beard, Peak External Photocurrent Quantum Efficiency Exceeding 100% via MEG in a Quantum Dot Solar Cell, Science (80-. ). 334 (2011) 1530–1533. https://doi.org/10.1126/science.1209845.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Metrology, Applied and Industrial Physics

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 29, 2020

Submission Date

November 13, 2020

Acceptance Date

December 13, 2020

Published in Issue

Year 1970 Volume: 8 Number: 4

APA
Candan, İ. (2020). PbS Kuantum Nokta İnce Filmlerin Üretilmesi ve Karakterizasyonu. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, 8(4), 1021-1033. https://doi.org/10.29109/gujsc.825327

                                TRINDEX     16167        16166    21432    logo.png

      

    e-ISSN:2147-9526