Synthesis and characterization of highly efficient CdSe/CdS core/shell nanocrystals with SILAR technique

Boyutları ile ayarlanabilen elektronik yapısı ve optik özellikleri sayesinde, yarı iletken nanokristal kuvantum noktacıkları son yirmi yıl içerisinde yaşam bilimlerinden elektroniğe kadar çok farklı alanlarda cihaz uygulamaları için cazip hale gelmiştir. Ancak, nanokristal kuvantum noktacıklarının kullanıldığı bu cihazlardan daha yüksek performans elde etmek için çok verimli ve kararlı nanokristal kuvantum noktacıklarına gerek duyulmaktadır. Bu tezde, bu gereksinimlere ulaşmak için, yeni bir çeşit CdSe/CdS çekirdek/kabuk nanokristallerinin sentezlenmesi ve nanokarakterizasyonu çalışılmıştır. Bu çalışmada, CdSe/CdS çekirdek/kabuk nanokristal kuvantum noktacıkları, hassas derecede kabuk kalınlığı kontrolü ve eşit kalınlıkta kaplama sağlayan SILAR tekniği ile sentezlenmiştir.En sık kullanılan CdSe/ZnS çekirdek/kabuk nanokristal kuvantum noktacıkları ile karşılaştırıldıklarında, CdSe/CdS çekirdek/kabuk nanokristal kuvantum noktacıkları önemli avantajlar sağlamaktadır. Birincisi, yüksek verimlikli nanokristal kuvantum noktacıkları elde etmek için kafes uyuşmazlığı çok önemlidir ve CdSe ile CdS arasındaki kafes uyuşmazlığı (3.9%) CdSe ile ZnS arasındakine (12%) göre daha düşüktür. İkinci olarak, CdS'nın daha düşük bir bant aralığına sahip olmasından dolayı, CdSe/ZnS çekirdek/kabuk nanokristal kuvantum noktacıkları ile elde edilmesi mümkün olmayan, soğurma kesitinde büyük bir artış ve daha kırmızıya kaydırılabilen ışımalar elde edilmiştir. Ayrıca, sentezlenen CdSe/CdS çekirdek/kabuk nanokristal kuvantum noktacıklarında, elektron ve hol dalga fonksiyonlarının kısmen ayrılması sayesinde, Auger rekombinasyonlarının baskılandığı gözlenmiştir. Deneylerle ölçülen ve gösterilen bütün bu çekici özellikleri ile, CdSe/CdS çekirdek/kabuk nanokristal kuvantum noktacıkları çok geniş bir uygulama alanında CdSe/ZnS çekirdek/kabuk nanokristal kuvantum noktacıklarına göre daha iyi bir alternatif olabilecekleri bulunmuştur.Anahtar Sözcükler: Yarı iletken nanokristaller, nanokristal kuvantum noktacıkları, kolloidal sentez.