감마선을 이용한 수용액상의 CdS 양자점 제조 및 광학적 특성
Fabrication and Optical Characteristics of CdS Quantum Dot Structures in Aqueous Solution Using a Gamma-ray Irradiation Technique
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초록
감마선을 이용하여 수용액상에서 안정화 된 CdS 반도체 양자점을 제조하고, 제조된 양자점의 광학적 흡수스펙트럼을 분석하였다. CdS 양자점 제조시 카드뮴을 제공하는 물질로는 cadmium sulfate를 사용하였고, 황을 제공하는 물질로는 2-mercaptoethanol을 사용하였으며, 매개체로는 감마선이 조사된 물에 존재하는 환원제 eaq−을 이용 하였다. 감마선 조사 전과 후에 제조된 CdS 양자점의 흡수스펙트럼을 비교한 결과, 감마선 조사 후에는 300 nm~400 nm 사이에서 CdS 양자점 형성에 의한 엑시톤 흡수 봉우리가 명확히 관측됨을 확인할 수 있었다. 또한 감마선의 조사 시간을 5분, 10분, 15분으로 증가시켜 감마선의 양을 다르게 조사시킨 결과 엑시톤 흡수 파장이 338 nm, 347 nm, 367 nm 로 장파장 쪽으로 이동함을 확인함으로써, 감마선의 조사량을 조절하면 CdS 양자점의 크기를 변화시킬 수 있음을 알수 있었다.
Abstract
CdS semiconductor quantum dot (QD) structures in aqueous solution are fabricated by using a gamma-toethanol solution, and reducing agent eaqare employed to produce CdS molecules, leading to CdS quantum dots. Themeasured linear absorption spectra before and after γ-ray irradiation clearly show exciton peaks between 300 nm and 40nm, which indicate the formation of CdS QDs. It is also observed that the exciton peaks are red-shifted with increasingthe γ-ray irradiation time from 5 min to 15 min. Therefore, it is concluded that the mean QD sizes can be systematicallycontrolled with the dosage of the γ-ray irradiation.