다양한 온도 조건에서의 ZnS:Mn/ZnS 코어-쉘 양자점의 합성 및 광 특성에 관한 연구
Syntheses and Properties of ZnS:Mn/ZnS Core-Shell Quantum Dots Prepared via Thermal Decomposition Reactions of Organometallic Precursors at Various Reaction Temperatures
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초록
본 논문에서는 ZnS:Mn/ZnS 코어-쉘 양자점을 유기금속전구체의 열분해 방법으로 합성하였다. 쉘의 형성온도를 135℃ 로 고정한 반면 코어 나노입자의 합성 온도 조건을 다양화 하여 각 조건하에서 형성된 양자점들의 특성을 조사하였다. 실험을 통해 얻은 양자점들은 UV-Vis, 액체 photoluminescence (PL) spectroscopy 방법으로 광 특성을 조사하였으며, 또한 XRD, HR-TEM, 및 EDXS 분석으로 입자크기와 조성 등을 측정하였다. 실험 결과 가장 좋은 광 특성을 보인 나노입자의 합성조건은 코어와 쉘 모두 135 ℃인 것으로 밝혀 졌으며, 이 조건에서 얻은 양자점은 583 nm 의 PL 발광 피이크와 42.15%의 높은 양자효율을 나타내었다. HR-TEM 으로 측정한 ZnS:Mn/ZnS 양자점의 평균 입자크기는 지름이 약 4.0 - 5.4 nm 정도였으며, 특히 150℃의 온도 조건에서는 타원형의 입자가 형성되는 것이 관찰되었다.
Abstract
ZnS:Mn/ZnS core-shell quantum dots (QDs), were synthesized via a thermal decomposition reaction of organometallic precursors in a hot solvent mixture. The synthetic conditions of the quantum dots were monitored at various reaction temperatures for the core formation, while the shell formation temperature was fixed at 135℃. The obtained colloidal nanocrystals at corresponding temperatures were characterized by UV-Vis, solution photoluminescence (PL) spectroscopies, and further obtained powders were characterized by XRD, HR-TEM, and EDXS analyses. The synthetic temperature condition to obtain the best PL emission intensity for the core-shell QD was 135℃, for both core and shell formation. At this temperature, solution PL spectrum showed a narrow emission peak at 583 nm with a relative PL quantum efficiency of 42.15%. In addition, the measured spherical particle sizes for the ZnS:Mn/ZnS nanocrystals via HR-TEM were in the range of 4.0 to 5.4 nm, while ellipsoidal particles were obtained at 150 ℃.
참고문헌 (18)
- Alivisatos, A. P, , J. Phys. Chem., 100(13226) (1996)
- Zhuang,J., , J. Mater. Chem., 13(1853) (2003)
- Alivisatos, A. P, , Science, 271(933) (1996)
- Murray,C.B., , J. Am.Chem. Soc., 115(8706) (1993)
- Milliron, D. J., , J. Adv. Mater., 15(58) (2003)
- 황청수, "Characterization of the ZnSe", ZnS Core Shell Quantum Dots Synthesized at Various Temperature Conditions and the Water Soluble ZnSe, Bulletin of the Korean Chemical Society, pp.2005, 26(11)[DOI]
- Young-wook Jun, "Nanocrystals and Their Biomedical Applications", Bulletin of the Korean Chemical Society, 27(7), pp.961~971 (2006), 대한화학회
- Bruchez, S. Jr., , Science, 281(2013) (1998)
- 황청수, "Characterization of the ZnSe", ZnS Core Shell Quantum Dots Synthesized at Various Temperature Conditions and the Water Soluble ZnSe, Bulletin of the Korean Chemical Society, pp.2005, 26(11)[DOI]
- Cao, L., , Appl. Phys. Lett., 80(4300) (2002)
- Williams, A. T. R., , Analyst, 108(1067) (1983)
- Young-wook Jun, "Nanocrystals and Their Biomedical Applications", Bulletin of the Korean Chemical Society, 27(7), pp.961~971 (2006), 대한화학회
- Judge, T. R.;, , Opt. Lasers.Eng., 21(199) (1994)
- Bhargava, R. N, , J. Lumin., 70(85) (1996)
- Bhargava, R. N., , Phys. Rev. Lett., 72(416) (1994)
- Tata, M., , Coll. Surf. A Phys. Chem. and Eng.Asp., 127(39) (1997)
- Zhuang, J, , J. Mater. Chem., 13(1853) (2003)
- Qu, L.;, , J. Am. Chem. Soc., 124(2049) (2002)