Colloidal doping of thick nanoplatelets

Yarı iletken nanolevhalar, yarı 2 boyutlu elektronik yapılarının bir sonucu olarak benzersiz optik özellikler sergileyen ilginç bir nanokristal grubudur. Nanolevhaların yüksek soğurma kesiti, dar ışıma bant genişlikleri ve azaltılmış Auger rekombinasyonu gibi dikkat çeken optik özellikleri, onları optoelektronik uygulamalar için klasik yarıiletken nanokristallere kıyasla üstün seçenek haline getirir. Bu nanolevhaların gümüş ve bakır gibi geçiş metalleriyle katkılanması, elektronik yapılarının değiştirilmesine ve ayarlanabilmesine imkân tanıyarak ışık yayan diyotlar ve ışıyan güneş yoğunlaştırıcıları gibi farklı uygulamalar için büyük avantaj oluştururlar. Geçiş metalleri ile böyle bir katkılama; bu nanolevhalardan fotolüminesansın ayarlanmasına, bu nanolevhalarda soğurma sonrası oluşan yük taşıyıcıların rekombinasyon süreçlerinin değiştirilebilmesine ve bu nanolevhalarda katkı maddeleri ile taşıyıcılar arasındaki etkileşimlerin bir sonucu olarak artan Zeeman etkisinin gözlemlenmesine yol açar. Dikey kalınlığı beş tek katman (5 TK) olan CdSe nanolevhaların bakır ve gümüş ile katkılanması çalışılarak rapor edilmiştir. Ancak, bu iki geçiş metali ile bundan kalın nanolevhaların katkılanması bu çalışmaya kadar mümkün olmamıştır. Bu tez çalışmasında, yakın kızılötesi (YKÖ) bölgede ışımada büyük Stokes kayması elde etmek için kısmi katyon değişimini kullanarak 7 TK kalınlığındaki CdSe nanolevhalar gümüş ve bakırla başarıyla katkılanmıştır. Burada, ışımayı ayarlamak için öncül reaktif oranı ve reaksiyon sıcaklığının etkisi sistematik olarak incelenmiştir. Hem bakır hem de gümüş metalleri ile ayrı ayrı katkılanarak bu nanolevhaların bant kenarı ışıması başarıyla sönümlenmiş ve tamamen katkılanma kaynaklı yeni ışıma elde edilmiştir. Ayrıca bu nanolevhaların gümüş ve bakır ile beraber katkılanması sağlanmış ve bu katkılanmış nanolevhalardan hem bakır hem de gümüş kaynaklı ışımalar başarıyla elde edilmiştir. 7 TK CdSe nanolevha çekirdek olarak kullanılarak sıcak enjeksiyon yöntemiyle etrafında CdZnS kabuk büyümesi sağlanmış ve elde edilen bu çekirdek/kabuk yapılı CdSe/CdZnS nanolevhalar gümüş ve bakır ile katkılanarak YKÖ bölgedeki ışımanın daha uzun dalgaboylarına kayması sağlanmıştır. Geniş Stokes kayması ve YKÖ bölgesinde ışıması olan bu geçiş metali katkılı kalın nanolevhalar, ışık üretme ve hasat etme uygulamaları için umut vaadeden bir platform sunar.