Semiconductor Nanostructures

1. T.Takagahara

شرح:

نیمه هادی های نانوساختار ( T. Takagahara) : ذرات نیمه رسانا با اندازه ی ذرات میان ۱ و ۱۰ نانومتر، توجه زیادی را به خود اختصاص داده اند. از اوایل دهه ی ۱۹۸۰، این مواد به طور فراوان مورد بررسی قرار گرفته است. این سیستم ها دارای خواصی میان خواص مولکولی و خواص بالک هستند. در واقع ویژگی های جالب توجه این مواد به اثری نسبت داده می شود که آن را اثر کوانتمی شدن اندازه می نامند. یکی از اثبات های جالب در مورد خواص وابسته به اندازه در این مواد، تغییر رنگ محلول های کلوئیدی نانوذرات نیمه رسانا با کاهش اندازه ی ذرات می باشد. خواص نیمه رسانایی در نانوکریستال های بالک یا ماکروکریستالی از آرایش متناوب اتم ها در یک شبکه ی کریستالی، ایجاد می شود. هم پوشانی اربیتال های اتمی منجر به تشکیل نوارهای می شود که در این نوارها، حالات الکترونی و تهی جاها بوسیله ی نوار ممنوعه (گاف ممنوعه) از هم جدا می شوند. یک الکترون از نوار ظرفیت تهیج می یابد. این کار بوسیله ی جذب یک بسته از نور بوسیله ی این الکترون و جابجایی آن به نوار رسانش، انجام می شود. در این حالت در نوار ظرفیت یک تهی جا با بار مثبت ایجاد می شود. الکترون و تهی جای ایجاد شده، نیروهای کولمبی را تجربه می کنند و می توانند شکلی از تهیج را بدست آورند که به آن تهیج وانیر (Wannier exciton) می گویند. این حالت، حالتی مشابه با اتم هیدروژن است و بنابراین، بوسیله ی همیلتونین دو ذره ای، توصیف می شود. تهیج وانیر در داخل شبکه ی کریستالی غیر متمرکز می شود. بوسیله ی روش های سنتز کلوئیدی، نانو ذرات نیمه رسانایی تولید می شوند که دارای ترکیب شیمیایی یکنواختی، اندازه، شکل و شیمی سطح مناسب هستند. این ذرات هم می توانند در بررسی خواص وابسته به اندازه و هم برای استفاده در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند. در مراحل اولیه ی تحقیقات در زمینه ی این نوع از نانوذرات، بیشتر کارها بر روی ترکیبات گروه های دو و چهار اصلی جدول تناوبی مانند CdSe و CdS انجام شده است. هدف اولیه برای کوچک نگه داشتن این نانوذرات، جلوگیری از رسوب کردن آنها و ایجاد میسل های معکوس و تولید رآکتورهای در اندازه ی نانومتری است. این مسئله با استفاده از عوامل پایدارساز (لیگاندها) انجام می شود. استفاده از این عوامل، موحب می شود تا از رشد غیر قابل کنترل و کلوخه شدن نانو ذرات جلوگیری کرد. یکی از مثال های موفقیت آمیز برای پایدارسازهای الکترواستاتیک و ایجاد کننده ی ممانعت فضایی، استفاده از سدیم پلی فسفات برای سنتز نانو ذرات CdS در آب است.

قالب بندی:pdf

تعداد صفحات :۵۰۹

حجم :۶٫۰۵MB

لینک دانلود

  مشاهده مطالب مرتب