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제안 방법
- 합성된 CdSe 양자점의 UV-Vis 특성은 OPTIZEN 2120UV 을 이용하여 측정하였다. 325 nm Hd-Cd laser가 장착된 Dongwoo optron spectrograph DM320 장비를 사용하여 CdSe 양자점의 합성조건에 따른 PL의 특성변화를 관찰하였다. 325 nm파장의 빛을 조사하여 가시적으로 발광색을 확인하였으며, XRD의 회절 패턴을 통해 상 분석을 하여 CdSe 양자점의 합성을 확인하였다.
- 325 nm Hd-Cd laser가 장착된 Dongwoo optron spectrograph DM320 장비를 사용하여 CdSe 양자점의 합성조건에 따른 PL의 특성변화를 관찰하였다. 325 nm파장의 빛을 조사하여 가시적으로 발광색을 확인하였으며, XRD의 회절 패턴을 통해 상 분석을 하여 CdSe 양자점의 합성을 확인하였다. TEM분석은 400 kV인 고분해능 투과 전자 현미경인 JEOL사의 JEM-4010을 사용하여 입자의 형상 및 크기를 파악하였다.
- 콜로이드 법에 의한 반도체 나노결정 양자점은 알맞은 전구체의 선택과 표면활성제의 종류와 농도, 성장온도 등을 제어함으로써 다양한 재료와 여러 가지 형상의 나노구조로 선택적으로 제조될 수 있다.6-8) 이러한 특성을 이용하여 본 연구에서는 합성 온도와 합성 시간을 주 변수로 하여 그에 따른 CdSe 양자점을 합성 및 특성을 분석하였다.
- CdSe 양자점의 합성을 위해 먼저 Cd 전구체는 CdO (1 mmol)와 1-octadecene (4 ml), oleic acid (3 mmol)을 160℃에서 1시간 용해시켜 투명한 용액을 얻은 후 공냉시켰다. Se 전구체로써 Se 분말(0.1 mmol)과 1-octadecene (9 ml)을 삼구플라스크에 담아 1시간동안 100℃에서 degassed 후 Ar 가스 분위기하에서 혼합용액이 투명해질 때까지 온도를 270℃로 가열하였다. 이후 반응시키고자 하는 온도(240℃, 270℃,300℃)로 변화를 주어 설정 온도에 도달하였을 때 Cd 전구체를 빠르게 투입시켜 10분, 20분, 30분, 60분 반응시켰다.
- 325 nm파장의 빛을 조사하여 가시적으로 발광색을 확인하였으며, XRD의 회절 패턴을 통해 상 분석을 하여 CdSe 양자점의 합성을 확인하였다. TEM분석은 400 kV인 고분해능 투과 전자 현미경인 JEOL사의 JEM-4010을 사용하여 입자의 형상 및 크기를 파악하였다. TEM분석에 사용될 시료는 헥산에 분산시킨 양자점을 구리 그리드(copper grid) 위에 떨어트린 후 진공에서 건조시켜서 준비하였다.
- 1에서 볼 수 있듯 합성온도 240℃에서 반응시간을 10~30분까지 변화시킨 CdSe 양자점의 UV-Vis는 분해능이 좋지 않게 나타났지만, 60분의 경우 뚜렷한 UV-Vis 곡선이 나타났다. 따라서 240℃에서 1시간 반응시킨 양자점의 X-ray 패턴을 분석하였다. X-ray 패턴에서 (111), (220), (311)면에 해당하는 3개의 뚜렷한 회절피크가 나타나는데 JCPDS[19-0191]의 데이터와 일치함으로써 CdSe 양자점의 합성을 확인할 수 있었다.
- 본 연구에서는 합성 온도와 시간을 주변수로 하여 CdSe 양자점 합성하였다. 합성 온도가 고정되었을 때 시간이 증가할수록, 온도를 변수로 합성 시간을 고정하였을 때 합성 온도 증가에 따라 양자점의 흡수 및 발광 파장이 장파장으로 이동하였다.
- 이처럼 낮은 온도에서의 양자점 합성에서 반응시간 (30~60분) 사이의 분해능이 명확하다고 예상할 수 있다. 분해능이 명확한 240℃에서의 반응시킨 양자점의 특성을 분석하기 위하여 TEM 분석으로 입자의 크기와 모양을 확인하였다.
- 양자점은 온도, 조성, 합성시간을 변화시켜주면 크기조절이 가능하며, 그에 따른 양자구속효과에 의해 광학적인 특성이 결정된다. 이러한 성질을 이용하여 여러 반응 조건에서 CdSe 양자점을 합성하여 특성을 비교하였다. Fig.
- 1 mmol)과 1-octadecene (9 ml)을 삼구플라스크에 담아 1시간동안 100℃에서 degassed 후 Ar 가스 분위기하에서 혼합용액이 투명해질 때까지 온도를 270℃로 가열하였다. 이후 반응시키고자 하는 온도(240℃, 270℃,300℃)로 변화를 주어 설정 온도에 도달하였을 때 Cd 전구체를 빠르게 투입시켜 10분, 20분, 30분, 60분 반응시켰다. 합성된 CdSe 양자점 샘플은 분석을 위하여 과량의 메탄올과 아세톤을 첨가하여 원심분리 과정을 거친 후, 비극성 용매인 헥산에 콜로이드 상태로 분산시켰다.
- 합성된 CdSe 양자점의 UV-Vis 특성은 OPTIZEN 2120UV 을 이용하여 측정하였다. 325 nm Hd-Cd laser가 장착된 Dongwoo optron spectrograph DM320 장비를 사용하여 CdSe 양자점의 합성조건에 따른 PL의 특성변화를 관찰하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 CdSe 양자점을 합성하기 위해 출발 물질로 Cd 전구체로써 CdO, Se 전구체로서 Se 분말을 사용하였다. 용매로는 1-octadecene을 사용하였으며, capping agent로는 oleic acid을 선택하였다.
- 본 연구에서는 CdSe 양자점을 합성하기 위해 출발 물질로 Cd 전구체로써 CdO, Se 전구체로서 Se 분말을 사용하였다. 용매로는 1-octadecene을 사용하였으며, capping agent로는 oleic acid을 선택하였다. CdSe 양자점의 합성을 위해 먼저 Cd 전구체는 CdO (1 mmol)와 1-octadecene (4 ml), oleic acid (3 mmol)을 160℃에서 1시간 용해시켜 투명한 용액을 얻은 후 공냉시켰다.
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