تنظيم نورتابي نانوبلورهاي سلنيد روي با آلايش فلزات واسطه و با استفاده از پوسته سولفيد روي

دانشگاه ولي عصر(عج)

دكتري

در اين پژوهش نانوبلورهاي سلنيد روي خالص، سلنيد روي آلاييده با فلزات واسطه¬ (مس، منگنز و كروم)، هسته-پوسته¬ي سلنيد روي/سولفيد روي (ZnSe/ZnS) و هسته-پوسته¬ي سلنيد روي آلاييده با فلزات واسطه/سولفيد روي (ZnSe:TM/ZnS) با استفاده از روش تك ظرف، زيست دوست، سريع فوتوشيميايي در دماي اتاق سنتز شده¬اند. در اين روش تابش نور فرابنفش، انرژي موردنياز براي واكنش¬ها را فراهم مي‌كند. نانوبلورهاي سنتز شده با استفاده از طيف سنجي¬هاي تبديل فوريه مادون قرمز (FTIR)، نورتابي (PL) و جذب (UV-Vis) و همچنين عكس¬برداري ميكروسكوپ‌هاي الكتروني روبشي (SEM) و عبوري (TEM) و پراش سنجي پرتو ايكس (XRD) مشخصه يابي شدند. الگوي XRD نشان داد كه نانوبلورهاي سلنيد روي خالص و آلاييده داراي ساختار زينك بلند هستند و تصوير TEM آنها ذراتي كروي را نشان داد كه قطر بيشتر آنها 3 نانومتر بودند. گاف نواري نانوبلورهاي خالص و آلاييده با افزايش زمان سنتز كاهش ¬يافت. نانوبلورهاي خالص گسيل شديد و باريكي در ناحيه فرابنفش نشان دادند كه مربوط به بازتركيب لبه نواري (اكسيتوني) است و يك گسيل با شدت كمتر كه از حالت‌هاي تله¬اي عميق ناشي مي‌شود. براي نانوبلورهاي آلاييده با مس گسيل لبه نواري كاملاً ناپديد شد و شدت گسيل حالت‌هاي تله¬اي با افزايش غلظت ناخالصي افزايش يافت، به طوري كه براي نسبت مولي Cu:Zn برابر با 1% مقدار بهينه¬ي نورتابي بدست آمد. براي نانوبلورهاي آلاييده با منگنز و كروم گسيل ناخالصي با افزايش غلظت ناخالصي به تدريج كاهش پيدا كرد در حالي كه گسيل تله¬اي افزايش يافت. به علاوه در مورد ناخالصي منگنز قله¬اي در حدود 590 نانومتر ظاهر شد كه مربوط به گذار الكترون در حالت‌هاي 1A6-1T4 ناخالصي منگنز بوده و نشان دهنده¬ي ورود منگنز به ساختار بلوري نانوبلورهاي سلنيد روي است. همچنين به منظور بهبود نورتابي نانوبلورها، سولفيد روي بر روي آنها رشد داده شده و ساختار پوسته-هسته¬ تشكيل شده است. براي ساختارهاي هسته-پوسته سلنيد روي/سولفيد روي (ZnSe/ZnS) و سلنيد روي آلاييده با فلزات واسطه/سولفيد روي (ZnSe:TM/ZnS) قله¬هاي پراش XRD به زواياي بالاتر جابجا شدند و تصوير TEM به وضوح يك پوسته حول نانوبلورهاي هسته را نشان داد. رشد پوسته¬ي ZnS بر روي هسته¬هاي ZnSe با استفاده از واكنش شيميايي بر اساس حساسيت به نور 3O2S2Na صورت گرفت. به علاوه نورتابي اكسيتوني هسته¬ها به سمت طول موج‌هاي بزرگ‌تر جابجا شد.

50645

دانشگاه وليعصر رفسنجان

مسعود كريمي پور

فيزيك

مهدي ملايي