Синтез наночастинок CdSe/ZnS з мультимодальною фотолюмінесценцією

Abstract

У роботі описано наноструктури CdSе/ZnS типу сore-shell, які володіють мультихвильовим випромінюванням, та запропоновано схему можливих енергетичних переходів в досліджуваній системі. Синтез ядер CdSе здійснювали змішуванням прекурсорів кадмію і селену без створення інертної атмосфери. Як прекурсор кадмію і одночасно як стабілізуючий ліганд використано комплекс кадмію зі стрептоцидом. Для нарощування оболонки до розчину наночастинок кадмій селеніду в октадецені поетапно додавали цинк стеарат і тіосечовину за температури 200°С. Отримані наночастинки CdSe/ZnS вивчалися за домомогою УФ спектроскопії, фотолюмінесценції, ПЕМ, рентгенофлуоресцентної спектроскопії (EDX), АСМ. Для синтезованих систем проаналізовано залежність спектрів випромінювання та фотолюмінесценції від довжини збуджуючої хвилі та часу синтезу квантових точок. Дослідження ПЕМ показують, що отримані наночастинки CdSe/ZnS мають форму близьку до тетраедричної з ефективним діаметром до 10 нм. Товщина оболонки ZnS становить близько 3-4 нм. Зі спектрів поглинання наночастинок CdSe/ZnS видно, що ріст оболонки призводить до різкого збільшення поглинання в короткохвильовій області, що відповідає утворенню широкозонного матеріалу ZnS. Розмір нанокристалів, визначений за допомогою АСМ, становить 10 - 14 нм. EDX підтверджує наявність цинку, кадмію, сульфуру та селену у зразках. Для одержаних наноструктур CdSе/ZnS характерні три піки ФЛ у видимому діапазоні. Вони пов’язані з екситонними переходами в ядрі, рекомбінацією на дефектах межі між ядром і оболонкою та рекомбінацією на дефектах оболонки. Таке випромінювання забезпечує нанокристали CdSе/ZnS широким спектром функціональних можливостей.