Напівпровідникові квантові точки, як матеріали для лазерів на їх основі
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.19.2.113-129Ключові слова:
квантові точки, гідротермальний синтез, сольвотермальний синтез, напівпровідникові квантові точки, квантово-розмірний ефектАнотація
Квантові точки (КТ), на сьогодні належать до центральних об’єктів досліджень багатьох науковихгруп. Вивчення властивостей структур малих розмірів важливе як для подальшого розвитку електроніки,так і для удосконалення вже існуючих напівпровідникових приладів. На сьогодні є багато методівотримання КТ в лабораторних умовах: метод ультразвукового подрібнення, молекулярно-променевоїепітаксії, імпульсної лазерної абляції, а також за допомогою таких методів хімічного синтезу, якметалорганічний синтез, синтез у зворотніх міцелах, сольвотермальний синтез , золь-гель синтез, синтез звикористанням тіол-стабілізаторів, синтез у неводному середовищі . Найбільш перспективними на даниймомент є методи, засновані на використанні явища самоорганізації. Це методи молекулярно-променевоїепітаксії та колоїдної хімії, причому останнім методом можна синтезувати кристали, які мають розмірдекілька нанометрів і в яких ширина забороненої зони та енергія максимуму піку люмінесценції,визначаються розміром частинок.
Посилання
[1] R. Vasylev, D .Dyryn, Quantum Dots: Synthesis, Properties, Application (FNM, Moscow, 2007).
[2] V. Klimov, Semiconductor and metal nanocrystals (Marcel Dekker Inc., New York,2004).
[3] S.V Gaponenko, Optical Properties of Semiconductor Nanocrystal (University Press Cambridge, 1998).
[4] V. Klimov, Semiconductor and metal nanocrystals, (Marcel Dekker Inc., New York, 2004.
[5] A. I. Husev, Nanocrystalline materials: production methods and properties. Monograph (Yekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 1998).
[6] M.T. Harrison., S.V Kershaw , M.G Burt, A.L Rogach, A Kornowski., A Eychmuller, H Weller, Pure and Applied Chemistry. 72, 295 (2000).
[7] W.W., Yu, L.Qu ,W. Guo W., X .Peng, Chemistry of Materials. 15, 2854 (2003).
[8] M. Majumder , S. Karan , B Mallik , Study of steady state and time resolved photoluminescence of thiol capped CdS nanocrystalline powders dispersed in N,N-dimethylformamide ,Journal of Luminescence. 131, 2792 ( 2011).
[9] C Unni, D. Philip, S.L Smitha, K.M. Nissamudeen, K.G Gopchandran, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 72, 827 (2009).
[10] Y.J. Xi, Z.G. Ling, H.G. Rong, Microelectronic Engineering 66, 115 (2003).
[11] R.B. Vasylev, D.N Dyryn, A.M. Haskov, The success of chemistry. 80(12), 1190 (2011).
[12] Y. Mastai and G. Hodes, J. Phys. Chem. B 101, 2685 (1997).
[13] Y. Masumoto, K. Sonobe, Phys. Rev. 56, 9734 (1997).
[14] A.M. Kapitonov, A.P. Stupak, S.V. Gaponenko et al., J. Phys. Chem. 103, 10109 (1999).
[15] A.I. Ekimov and A.A. Onushchenko, Sov. Phys.-Semiconductors 16, 775 (1982).
[16] C.B. Murray, D.J. Norris, and M.G. Bawendi, J. Am.Chem. Soc. 115, 8706 (1993).
[17] T. Xuan, J. Liu, R. Xie, H. Li, Z. Sun, Chemistry of Materials 27(4),1187 (2015).
[18] A. Uddin, C.C. Teo, Fabrication of high efficient organic/CdSe quantum dots hybrid OLEDs by spin-coating method, SPIE Proceedings. Organic Photonic Materials and Devices XV. 8622,86220X (2013).
[19] A.H. Vytukhnovskyi, A.A. Vashchenko, D.N. Bыchkovskyi, D.N. Dyryn, P.N Tananaev, M.S. Vakshtein, D.A. Korzhonov, Physics and technology of semiconductors 47(12), 1591 (2013).
[20] O.V. Storonskyi, V.M. Mitsa, Physics and teleology of nanobjects. Course of lectures. Part 1 (Uzhgorod National University, Uzhhorod, 2009 ).
[21] B.D. Summ , N.Y. Yvanova, Advances in Chemistry 69(11), 995 (2000).
[22] S.A Ivanov, A. Piryatinski, J. Nanda, S. Tretiak, K.R. Zavadil, W.O. Wallace, D. Werder, V.I. Klimov, J. Am. Chem. Soc. 129(38), 11708 (2007).
[23] Al. L. Efros, F.L. Efros, Physics and technology of semiconductors 16, 1209 (1982).
[24] M.L. Cohen M., J.R. Chelikowsky, Electronic Structure and Optical Properties of Semiconductors. Springer Berlin Heidelberg 273 (1988).
[25] D. Schooss, A. Mews, A. Eychmuller, H. Weller, Phys. Rev. 49, 17072 (1994).
[26] M.V. Tkach, O. M. Voitsekhivska, V.A. Holovatskyi, O.M. Makhanets, A.M. Hryshchuk, Journ phys. past. 10, 315 (2006).
[27] Iu.V. Baiborodyn, Fundamentals of Laser Technology (Higher School, 1981).
[28] A.R. Kortan, R. Hull, R.L. Opila et al., J. Am. Chem. Soc. 112, 1327 (1990).
[29] A. Rogach, Semiconductor nanocrystal quantum dots. Synthesis,assembly, spectroscopy and application ed. (Springer, New York, 2008).
[30] C.B Murray, D.J. Norris, M.G. Bawendi, J.Am.Chem.Soc. 115, 8706 (1993).
[31] C.B Murray, S Sun, W. Gaschler, H. Doyle, T.A Betley, C.R. Kagan, IBM J.Res.Dev. 45, 47 (2001).
[32] V.B. Fenelonov, Introduction to the physical chemistry of the formation of the supramolecular structure of adsorbents and catalysts (Novosibirsk: Publishing house of the SB RAS, 2002).
[33] C.R. Bullen, P.V. Mulvaney, Nanoletters 4(12), 2303(2004).
[34] .B. O'Regan, M. Grдtzel, Nature 353, 737 (1991).
[35] C.A. Leatherdale, C.R. Kagan, N.Y. Morgan, S.A. Empedocles, M.A Kastner, Bawendi, Physical Review B, 62, 2669 (2000).
[36] I.L. Medintz, H.T. Uyeda, E.R. Goldman, H.M. Mattuosi, Nature Materials 4, 435 (2005).
[37] O.O. Dankiv, R.M. Peleshchak, B.M. Peleshchak, Formation of a potential profile in GaAs matrix with InAs quantum dots, Bulletin of the Lviv Polytechnic National University. Electronics. 482, 126( 2003).
[38] R.M. Peleshchak, H.H. Zehria, O.O. Dankiv, UFJ. 50(4), 395(2005).
[39] R.M. Peleshchak, O.O. Dankiv, UFJ 50(5), 495(2005).
[40] O.O. Dankyv, R.M. Peleshchak, Letters in ZhTF. 31(16), 33( 2005).
[41] O.O. Dan’kiv, R.M. Peleshchak, Functional Materials 13(1), 14 (2006).
[42] D. Dan, J. Ding, Y. Tao, H. Li, Chen, X. Biosens. Bioelectron.24, 863 (2008).
[43] Z. Yue, W. Khalid, M. Zanella, A. Abbassi, A. Pfreundt, P. RiverGil, K. Schubert, F. Lisdat, W. Parak, J. Anal. Biochem. Chem. 396, 1095 (2010).
[44] D. Dan, W. Chen, W. Zhang, D. Liu, H. Li, Y. LinBiosens, Bioelectron. 25, 1370 (2010).
[45] V. Kobrinsky, E. Fradkin, V. Lumelsky, A. Rothchild, Y. Komem, Y. Lifshitz, Sensors and actuators B. 148, 379 (2010).
[46] V.V. Petrov, T.N. Nazarova, A.N. Korolev., A.T. Kozakov, N.K. Pluhotarenko, Physics and chemistry of materials processing 3, 58 (2005).
[47] Y.S. Al-Khadramy, A.N. Korolev, T.V. Semenystaia, T.N. Nazarova, V.V. Petrov, Izvestiya of higher educational institutions. Electronics 1, 20 (2008).
[48] V. Kobrinsky, E. Fradkin, V. Lumelsky, A. Rothchild, Y. Komem, Y. Lifshitz, Sensors and actuators B. 148, 379 (2010).
[49] M. Tonezzer, R.G. Lacerda, Sensors and Actuators B, 150, 517 (2010).
[50] E.Iu. Husev, V.A. Hamaleev, A.S. Mykhno, O.O. Myronenko, Fundamental researches 11, 389 (2012).
[51] Electrochemical and electrochemiluminescent evidences of nanodimensional particles of type CdTe in aqueous solutions: SB materials of the 3rd International. Radio electronics forum [Applied electronics. Status and prospects of development], Х.: ХНУРЕ. 4, 310 (2008).
[52] J. Lenz, A.S. Edelstein, IEEE Sens. J. 6, 631 (2006)
[53] S. Bandyopadhyay, M. Cahay, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures 1-2, 98 ( 2005).
[54] E.W. Nery, L.T. Kubota, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 117, 551 (2016).
[55] M.M. Rodrнguez-Delgado, G.S. Alemбn-Nava, J.M. Rodrнguez-Delgado, G. Dieck-Assad, S.O. Martнnez Chapa, D. Barcelу, R. Parra, TrAC Trends in Analytical Chemistry 74, 21 (2015).
[56] J. Turan, M. Kesik, S. Soylemeza, S. Goker, S. Coskun, H.E. Unalan, L. Toppare, Sensors and Actuators B: Chemical 228, 278 ( 2016).
[57] Ch. Wu, Z. Liu, H. Sun, X. Wang, P. Xu, Biosensors and Bioelectronics 79, 843 (2016).
[58] A.N. Kozitsina, Zh.V. Shalygina, S.S. Dedeneva, G.L. Rusinov, G.M. Tolshchina, E.V. Verbitskiy, Kh.Z. Brainina, Russian Chemical Bulletin 58(6), 1119 (2009).
[59] Y. Li, L. Fang, P. Cheng, J. Deng, L. Jiang, H. Huang, J. Zheng, Biosensors and Bioelectronics 49, 485 (2013).
[60] L. Wu, B. Gao, F. Zhang, X. Sun, Y. Zhang, Z. Li, Talanta 106, 360 (2013).
[61] X. Zhang, F. Zhang, H. Zhang, J. Shen, E. Han, X. Dong, Talanta 132, 600 (2015).
[2] V. Klimov, Semiconductor and metal nanocrystals (Marcel Dekker Inc., New York,2004).
[3] S.V Gaponenko, Optical Properties of Semiconductor Nanocrystal (University Press Cambridge, 1998).
[4] V. Klimov, Semiconductor and metal nanocrystals, (Marcel Dekker Inc., New York, 2004.
[5] A. I. Husev, Nanocrystalline materials: production methods and properties. Monograph (Yekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 1998).
[6] M.T. Harrison., S.V Kershaw , M.G Burt, A.L Rogach, A Kornowski., A Eychmuller, H Weller, Pure and Applied Chemistry. 72, 295 (2000).
[7] W.W., Yu, L.Qu ,W. Guo W., X .Peng, Chemistry of Materials. 15, 2854 (2003).
[8] M. Majumder , S. Karan , B Mallik , Study of steady state and time resolved photoluminescence of thiol capped CdS nanocrystalline powders dispersed in N,N-dimethylformamide ,Journal of Luminescence. 131, 2792 ( 2011).
[9] C Unni, D. Philip, S.L Smitha, K.M. Nissamudeen, K.G Gopchandran, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 72, 827 (2009).
[10] Y.J. Xi, Z.G. Ling, H.G. Rong, Microelectronic Engineering 66, 115 (2003).
[11] R.B. Vasylev, D.N Dyryn, A.M. Haskov, The success of chemistry. 80(12), 1190 (2011).
[12] Y. Mastai and G. Hodes, J. Phys. Chem. B 101, 2685 (1997).
[13] Y. Masumoto, K. Sonobe, Phys. Rev. 56, 9734 (1997).
[14] A.M. Kapitonov, A.P. Stupak, S.V. Gaponenko et al., J. Phys. Chem. 103, 10109 (1999).
[15] A.I. Ekimov and A.A. Onushchenko, Sov. Phys.-Semiconductors 16, 775 (1982).
[16] C.B. Murray, D.J. Norris, and M.G. Bawendi, J. Am.Chem. Soc. 115, 8706 (1993).
[17] T. Xuan, J. Liu, R. Xie, H. Li, Z. Sun, Chemistry of Materials 27(4),1187 (2015).
[18] A. Uddin, C.C. Teo, Fabrication of high efficient organic/CdSe quantum dots hybrid OLEDs by spin-coating method, SPIE Proceedings. Organic Photonic Materials and Devices XV. 8622,86220X (2013).
[19] A.H. Vytukhnovskyi, A.A. Vashchenko, D.N. Bыchkovskyi, D.N. Dyryn, P.N Tananaev, M.S. Vakshtein, D.A. Korzhonov, Physics and technology of semiconductors 47(12), 1591 (2013).
[20] O.V. Storonskyi, V.M. Mitsa, Physics and teleology of nanobjects. Course of lectures. Part 1 (Uzhgorod National University, Uzhhorod, 2009 ).
[21] B.D. Summ , N.Y. Yvanova, Advances in Chemistry 69(11), 995 (2000).
[22] S.A Ivanov, A. Piryatinski, J. Nanda, S. Tretiak, K.R. Zavadil, W.O. Wallace, D. Werder, V.I. Klimov, J. Am. Chem. Soc. 129(38), 11708 (2007).
[23] Al. L. Efros, F.L. Efros, Physics and technology of semiconductors 16, 1209 (1982).
[24] M.L. Cohen M., J.R. Chelikowsky, Electronic Structure and Optical Properties of Semiconductors. Springer Berlin Heidelberg 273 (1988).
[25] D. Schooss, A. Mews, A. Eychmuller, H. Weller, Phys. Rev. 49, 17072 (1994).
[26] M.V. Tkach, O. M. Voitsekhivska, V.A. Holovatskyi, O.M. Makhanets, A.M. Hryshchuk, Journ phys. past. 10, 315 (2006).
[27] Iu.V. Baiborodyn, Fundamentals of Laser Technology (Higher School, 1981).
[28] A.R. Kortan, R. Hull, R.L. Opila et al., J. Am. Chem. Soc. 112, 1327 (1990).
[29] A. Rogach, Semiconductor nanocrystal quantum dots. Synthesis,assembly, spectroscopy and application ed. (Springer, New York, 2008).
[30] C.B Murray, D.J. Norris, M.G. Bawendi, J.Am.Chem.Soc. 115, 8706 (1993).
[31] C.B Murray, S Sun, W. Gaschler, H. Doyle, T.A Betley, C.R. Kagan, IBM J.Res.Dev. 45, 47 (2001).
[32] V.B. Fenelonov, Introduction to the physical chemistry of the formation of the supramolecular structure of adsorbents and catalysts (Novosibirsk: Publishing house of the SB RAS, 2002).
[33] C.R. Bullen, P.V. Mulvaney, Nanoletters 4(12), 2303(2004).
[34] .B. O'Regan, M. Grдtzel, Nature 353, 737 (1991).
[35] C.A. Leatherdale, C.R. Kagan, N.Y. Morgan, S.A. Empedocles, M.A Kastner, Bawendi, Physical Review B, 62, 2669 (2000).
[36] I.L. Medintz, H.T. Uyeda, E.R. Goldman, H.M. Mattuosi, Nature Materials 4, 435 (2005).
[37] O.O. Dankiv, R.M. Peleshchak, B.M. Peleshchak, Formation of a potential profile in GaAs matrix with InAs quantum dots, Bulletin of the Lviv Polytechnic National University. Electronics. 482, 126( 2003).
[38] R.M. Peleshchak, H.H. Zehria, O.O. Dankiv, UFJ. 50(4), 395(2005).
[39] R.M. Peleshchak, O.O. Dankiv, UFJ 50(5), 495(2005).
[40] O.O. Dankyv, R.M. Peleshchak, Letters in ZhTF. 31(16), 33( 2005).
[41] O.O. Dan’kiv, R.M. Peleshchak, Functional Materials 13(1), 14 (2006).
[42] D. Dan, J. Ding, Y. Tao, H. Li, Chen, X. Biosens. Bioelectron.24, 863 (2008).
[43] Z. Yue, W. Khalid, M. Zanella, A. Abbassi, A. Pfreundt, P. RiverGil, K. Schubert, F. Lisdat, W. Parak, J. Anal. Biochem. Chem. 396, 1095 (2010).
[44] D. Dan, W. Chen, W. Zhang, D. Liu, H. Li, Y. LinBiosens, Bioelectron. 25, 1370 (2010).
[45] V. Kobrinsky, E. Fradkin, V. Lumelsky, A. Rothchild, Y. Komem, Y. Lifshitz, Sensors and actuators B. 148, 379 (2010).
[46] V.V. Petrov, T.N. Nazarova, A.N. Korolev., A.T. Kozakov, N.K. Pluhotarenko, Physics and chemistry of materials processing 3, 58 (2005).
[47] Y.S. Al-Khadramy, A.N. Korolev, T.V. Semenystaia, T.N. Nazarova, V.V. Petrov, Izvestiya of higher educational institutions. Electronics 1, 20 (2008).
[48] V. Kobrinsky, E. Fradkin, V. Lumelsky, A. Rothchild, Y. Komem, Y. Lifshitz, Sensors and actuators B. 148, 379 (2010).
[49] M. Tonezzer, R.G. Lacerda, Sensors and Actuators B, 150, 517 (2010).
[50] E.Iu. Husev, V.A. Hamaleev, A.S. Mykhno, O.O. Myronenko, Fundamental researches 11, 389 (2012).
[51] Electrochemical and electrochemiluminescent evidences of nanodimensional particles of type CdTe in aqueous solutions: SB materials of the 3rd International. Radio electronics forum [Applied electronics. Status and prospects of development], Х.: ХНУРЕ. 4, 310 (2008).
[52] J. Lenz, A.S. Edelstein, IEEE Sens. J. 6, 631 (2006)
[53] S. Bandyopadhyay, M. Cahay, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures 1-2, 98 ( 2005).
[54] E.W. Nery, L.T. Kubota, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 117, 551 (2016).
[55] M.M. Rodrнguez-Delgado, G.S. Alemбn-Nava, J.M. Rodrнguez-Delgado, G. Dieck-Assad, S.O. Martнnez Chapa, D. Barcelу, R. Parra, TrAC Trends in Analytical Chemistry 74, 21 (2015).
[56] J. Turan, M. Kesik, S. Soylemeza, S. Goker, S. Coskun, H.E. Unalan, L. Toppare, Sensors and Actuators B: Chemical 228, 278 ( 2016).
[57] Ch. Wu, Z. Liu, H. Sun, X. Wang, P. Xu, Biosensors and Bioelectronics 79, 843 (2016).
[58] A.N. Kozitsina, Zh.V. Shalygina, S.S. Dedeneva, G.L. Rusinov, G.M. Tolshchina, E.V. Verbitskiy, Kh.Z. Brainina, Russian Chemical Bulletin 58(6), 1119 (2009).
[59] Y. Li, L. Fang, P. Cheng, J. Deng, L. Jiang, H. Huang, J. Zheng, Biosensors and Bioelectronics 49, 485 (2013).
[60] L. Wu, B. Gao, F. Zhang, X. Sun, Y. Zhang, Z. Li, Talanta 106, 360 (2013).
[61] X. Zhang, F. Zhang, H. Zhang, J. Shen, E. Han, X. Dong, Talanta 132, 600 (2015).
##submission.downloads##
Опубліковано
2018-06-29
Як цитувати
Бардашевська, С. Д. ., Будзуляк, І., Будзуляк, С., Рачій, Б., & Бойчук, А. (2018). Напівпровідникові квантові точки, як матеріали для лазерів на їх основі. Фізика і хімія твердого тіла, 19(2), 113–129. https://doi.org/10.15330/pcss.19.2.113-129
Номер
Розділ
Огляд
