دریافت حمایت مالی برای شناخت بهتر نانوذرات نیمه‌هادی چند عنصری

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان دانشگاه آرکانزاس کمک مالی NSF را برای مطالعه نانوذرات نیمه‌هادی دریافت می‌کنند. هدف آن‌ها توسعه نانوذرات نیمه‌هادی با خواص عالی به منظور استفاده در محصولات صنعتی است.

کالین هیز و رابرت کوریدان اساتید شیمی، جایزه ۵۳۵٫۵۶۰ دلاری از بنیاد ملی علوم برای توصیف خواص ساختاری، نوری و الکترونیکی نانوذرات نیمه هادی تشکیل شده از سه یا چند عنصر را دریافت کردند.

این تحقیق می‌تواند منجر به استفاده از مواد جدید برای کاربرد در دیودها، لیزرها، تبدیل انرژی خورشیدی، کاتالیزورها، حسگر‌های شیمیایی و بیوشیمیایی و تصویربرداری زیست پزشکی شود.

کوردیان هیز، متخصص طیف‌سنجی با استفاده از میکروسکوپ فلورسانس بسیار حساس، می‌گوید: «هدف ما جایگزین کردن عناصر سمی عمومی به کار رفته در نانوذرات نیمه‌هادی نظیر کادیم با عناصری کم خطر‌تر نظیر روی، مس و ایندیم است. با این حال در مورد نحوه کنترل خصوصیات نوری و الکترونیکی نانوذرات شامل این عناصر اطلاعات بسیار کمی منتشر شده است.»

هیز و همکارانش با تغییر منظم سنتز شیمیایی نانوذرات و تجزیه و تحلیل چگونگی تأثیر این امر بر ساختار اتمی حاصل و به دنبال آن خصوصیات نوری و الکترونیکی این ساختارها، به دنبال پر کردن این خلاء هستند.

آن‌ها با ترکیب ابزار‌های پیشرفته سنتز و تجزیه و تحلیل شیمیایی، نقاط کوانتومی ساخته شده از کلگوژنید‌های مس (روی) ایندیم و کلگوژنید‌های نقره (روی) را مطالعه می‌کنند. کلگوژنید‌ها ترکیباتی هستند که از اتم‌های عنصر کلگوژن تشکیل شده‌اند که شامل گوگرد، سلنیوم و تلوریم است.

دو شکاف بحرانی در درک این نوع نقاط کوانتومی مکانیسم اساسی تبادل یونی/آلیاژ و رابطه بین ساختار ناشی از شرایط واکنش خاص و ساختار الکترونیکی/مسیر‌های زوال اگزیتون است. مطالعه محققان این شکاف‌های دانش را با سنتز سیستماتیک نقاط کوانتومی آلیاژ همگن و ناهمگن/گرادیانی مورد بررسی قرار می‌دهد.

کوریدان گفت: «روش‌های اشعه ایکس برای بهبود درک ما در مورد چگونگی توزیع عناصر در نانوذرات به خوبی مناسب هستند، زیرا می‌توانیم از آن‌ها برای تعیین وضعیت اکسیداسیون دقیق این عناصر در سطح اتمی استفاده کنیم.»

هیز گفت: «این امر می‌تواند با خصوصیات نوری و الکتریکی یک نانوذرات منفرد ارتباط داشته باشد.»