[무기화학실험]나노입자(Perovskite Quantum dots)의 분광학적 성질

소개글

"[무기화학실험]나노입자(Perovskite Quantum dots)의 분광학적 성질"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항

본문내용

1. 실험 목적
1.1. Hot injection process를 통해서 기초적인 quantum dot 합성법을 익힌다.
1.2. Quantum dot의 형성 메커니즘을 이해할 수 있다.
1.3. Quantum dot의 흡광 특성을 조절할 수 있다.
1.4. Quantum dot의 형광 성능을 비교 및 분석할 수 있다.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 실험 배경
반도체 상의 전자 에너지 상태는 띠 이론(band theory)에 의하여 설명된다. 고체를 구성하고 있는 무한히 많은 원자는 각각 원자의 에너지 준위가 매우 가까이 접근되어 있어 결합을 나타내는 분자궤도 함수의 에너지 준위들은 연속되어 있는 것 처럼 생각할 수 있는데, 이것을 에너지 띠(band)라고 부른다. 원자가 결합하여 분자가 될 때 결합 궤도함수와 반결합 궤도함수가 생성되는 것과 마찬가지로 고체의 띠도 결합 띠와 반결합 띠가 형성된다. 그리고 반도체는 가장 높은 채워진 결합 띠를 원자가띠(valence band)라 하고 가장 낮은 안 채워진 반결합 띠를 전도띠(conduction band)라고 한다.
그리고 두 띠 사이의 에너지 차이를 띠 간격(band gap)이라고 한다. 이것은 보통 작은 분자의 HOMO-LUMO(Highest Occupied Molecular Orbital-Lowest Unoccupied Molecular Orbital) 차이와 같은 개념에 해당한다. 그러나, 작은 나노 반도체 입자(지름 20∼100㎚ 정도)의 경우, 벌크(bulk) 고체와 다른 광학적 성질을 보인다. 입자의 크기가 작아짐에 따라 다음의 두 가지 광학적 효과를 관찰할 수 있다. 첫째, 벌크의 에너지 띠를 구성하는 에너지 준위가 점차로 비연속적으로 되면서 양자화된다. 즉, 분자와 비슷한 에너지 준위 형태를 갖는다. 둘째, 띠 간격의 크기가 증가한다. 이러한 나노입자의 크기의 변화에 의한 성질의 변화를 “양자 크기 효과(quantum size effect) 또는 양자 갇힘 효과(quantum confinement effect)"라고 부른다. 이 효과에 의하여 나노입자는 분자 또는 다른 분광학적 성질을 보이고 여러 양자역학을 이용하여 설명할 수 있다.

참고 자료

없음