Оптичні і люмінесцентні властивості нанокристалів CdTe в колоїдних розчинах та полімерних матрицях - Автореферат

Протягом останніх років у багатьох країнах інтенсивно розробляються світловипромінюючі пристрої на основі нанокристалів (НК) А2В6, довжину хвилі випромінювання в яких можна змінювати за рахунок зміни розмірів НК без зміни їх хімічного складу, з істотними їх перевагами над існуючими (виготовленими на основі p-n-переходів): висока міцність та високий квантовий вихід випромінювання (до ~80 %). Вже зараз можна стверджувати, що світловипромінюючі пристрої на основі НК будуть не тільки альтернативою існуючих світлодіодів, а й матимуть перспективу широкого застосування в новітніх розробках сучасних приладів на основі нанотехнологій: оптичних перемикачів і підсилювачів, лазерних діодів, білих світлодіодів, фотоелектричних комірок, одноелектронних транзисторів, сонячних елементів, флуоресцентних маркерів для використання у біології та медицині тощо. Пошук оптимальних технологічних режимів виготовлення світловипромінюючих пристроїв на основі НК А2В6 із заданими характеристиками та вибір матриці, в яку інкорпоруються НК, вимагають детального вивчення випромінювальних процесів у НК у залежності від умов вирощування, розмірів НК, типу пасиватора і матриці та ін. Дослідження спектрів фотолюмінесценції в широкій області температур та інтенсивностей збудження НК А2В6, виготовлених у різних технологічних умовах, дозволяє, по-перше, оптимізувати режими синтезу стабільних НК, а, по-друге, отримати важливу інформацію про фундаментальні характеристики НК, зокрема енергетичні параметри носіїв заряду, їх залежність від стану поверхні НК і властивостей матриці, в якій вони зосереджені; механізми випромінювальної рекомбінації; параметри екситонів; особливості електрон-і екситон-фононної взаємодії. Необхідність знання механізмів поглинання та рекомбінації нерівноважних носіїв заряду у НК CDTE, вирощених при різних умовах синтезу й післяростових обробок, у діелектричних матрицях різного типу визначає актуальність обраної теми дисертації і є важливою для зясування загальних закономірностей модифікації випромінювальних властивостей НК CDTE залежно від умов взаємодії електромагнітного випромінювання з такими системами, їх геометричних параметрів і структурних перетворень, що виникають внаслідок різних обробок.У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, визначено обєкт, предмет і методи дослідження, сформульовано мету й завдання дослідження, викладено наукову новизну та практичне значення одержаних результатів, подано інформацію про особистий внесок автора та апробацію результатів досліджень, наведено обсяг та короткий зміст дисертації за розділами. Для підвищення стабільності розчинів та дослідження впливу термообробки на оптичні властивості НК CDTE проводилась термообробка колоїдних розчинів при температурі 100 °С протягом 0,5-6 год. Зберігання очищеного розчину НК призводило до невеликого розширення екситонної лінії ФЛ та її зсуву в короткохвильову область (рис. Виявлено незвичайний ефект для розчинів НК CDTE, які не були очищені за допомогою РСО, при пониженні температури від 275 до 270 К: замерзання водного розчину, в якому містяться НК, приводить до зміщення лінії ФЛ у бік менших енергій майже на 150 МЕВ та зменшення її інтенсивності (рис. Показано, що термообробка НК CDTE, пасивованих TGA, приводить до бімодального розподілу за розмірами НК, які випромінюють у зелено-червоній області спектра.

Основний зміст роботи