화실기 네번째 실험

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Experimental method
4. Result and Discussion
5. Questions
6. Conclusion
7. Reference

본문내용

Abstract
CdO, 1-octadecene 그리고 oleic adic를 둥근 바닥 플라스크에 넣은 후, oil bath에 놓고 가열한다. 225℃까지 가열이 되면 selenium을 추가로 넣는다. 그리고 10초의 시간차로 대략 1 mL씩 총 11회에 걸쳐 바이알에 샘플을 나눠 담는 실험을 한다.
추출한 sample에 들어 있는 quantum dots는 형광을 띄는데, 이는 UV 램프로 비춰보면 확인이 가능하다. CdSe는 시간에 따라 크기가 변하는 데, 이에 의해 나타나는 광학적 성질 및 현상을 알아보는 것이 실험 목표이다.

Introduction
HOMO-LUMO energy gap
각각 highest occupied molecular orbital과 lowest unoccupied molecular orbital의 약자인 HOMO와 LUMO의 상관관계는 다음과 같다. 절대온도인 0K일 때, 두 에너지 gap은 0이다.

양자효과
입자의 크기가 Bohr exciton radius와 가까워 질 때, semiconductor의 optical properties 역시 바뀌게 된다. 반도체의 경우 dielectric constant가 크고 effective mass가 작기 때문에 그 크기가 10 nm 정도가 되면 에너지 레벨이 불연속이 되는 양자효과가 나타나게 되는 것이다. 즉, nanometer size가 되면 색깔과 같은 optical properties가 바뀌게 되고, 이에 대해 absorption and emission peak의 변화를 야기한다. 이유는 band gap of the semiconductor이 변하기 때문인데, HOMO-LUMO energy level이 quantized 되는 것과 연관된 것이다.

양자점
반도체 내에서 conduction band에 있는 electron와 valence band 내에 있는 hole은 세 방향으로 아무런 제약 없이 자유롭게 움직일 수 있다. 만약, 이 운동이 제한 될 경우 모든 방향의 전자와 홀에 대해 양자효과가 나타나게 된다.

참고 자료

Lab Report
S. Mahajan, CHARACTERISTICS AND PROPERTIES OF CDSE QUANTUM DOTS, International Journal of Latest Research in Science and Technology. 2013, 2, 1, 457-459
Lab Report
http://www.nanosysinc.com/what-we-do/quantum-dots/
Lab Report
Effective mass model
W. William Yu, Lianhua Qu, Wenzhuo Guo, and Xiaogang Peng, Chem. Mater., 2003, 15 (14), pp 2854-2860
https://openaccess.leidenuniv.nl/bitstream/handle/1887/12380/01.pdf?sequence=8
W. William Yu, Lianhua Qu, Wenzhuo Guo, and Xiaogang Peng, Chem. Mater., 2003, 15 (14), pp 2854-2860
W. William Yu, Lianhua Qu, Wenzhuo Guo, and Xiaogang Peng, Chem. Mater., 2003, 15 (14), pp 2854-2860
Lambert-Beer’s law