journal-opt - abstr213-219

https://doi.org/10.15407/jopt.2018.53.213

Optoelectron. Semicond. Tech. 53, 213-219 (2018)

K.S. Dremliuzhenko, O.A. Kapush, S.D. Boruk,* D.V. Korbutyak

Properties of highly dispersed cadmium telluride systems obtained by electrospray method

Micro- and nanoscale crystals of semiconductor materials such as cadmium telluride are a promising material for making light-absorbing devices, monitors spread-spectrum color reproduction. They can also be used as biological labels. Chemical methods for the synthesis of such structures are widely known. Using the method of electrospray spraying, micro- and nanosized particles can be obtained not only on the basis of metals (cadmium, tellurium), but also semiconductor compounds (cadmium telluride). This work is devoted to the development of methods for manufacturing low-dimensional semiconductor and metal systems, the establishment of optimal conditions for the synthesis of micro- and nanosized cadmium particles, tellurium, cadmium telluride, and the study of their characteristics, namely the establishment of qualitative, quantitative composition and stability of systems, as well as the choice of stabilizer and dispersion medium. Next system were investigated K: Cd -A: Cd, K: Te -A: Te, K: Te -A: Cd, K: Cd -A: Te, K: CdTe - A: CdTe, (where K - cathode, A - anode) in solutions of thioglycolic acid, ethyl alcohol and toluene. The influence of temperature conditions on the formation and stabilization of the obtained systems was investigated. According to X-ray studies, it was found that with a certain combination of the anode and cathode two polymorphic modifications of cadmium telluride is formed. The distribution of the created systems sizes with various combinations of electrodes and formation of microheterogeneous systems is also shown. By improving the method of electrospray spraying, you can receive a large number of nanosized particles, which makes this method more competitive among other physico-chemical methods of synthesis.

Keywords: cadmium telluride, nanocrystal, stabilizer, electroshock fracture, dispersion medium, absorption spectra, polymorphic modification, microelectric systems.

PDF

References

1. Colvin V. L., Schlamp M. C., Alivisatos A.P. Light-emitting diodes made from cadmium selenide nanocrystals and a semiconducting polymer. Nature. 1994. 370. Р. 354-357.

https://doi.org/10.1038/370354a0

2. Alivisatos A.P. Semiconductor clusters, nanocrystals, and quantum dots. Science. 1996. 271. Р. 933-937

https://doi.org/10.1126/science.271.5251.933

3. Bruchez M., Moronne M., Gin P., Weiss S., Alivisatos A.P. Semiconductor nanocrystals as fluorescent biological labels. Science. 1998. 281. Р. 2013-2016.

https://doi.org/10.1126/science.281.5385.2013

4. Peng X., Manna L., Yang W., Wickham J., Scher E., Kadavanich A., Alivisatos A.P. Shape control of CdSe nanocrystals. Nature. 2000. 404. P. 59-61.

https://doi.org/10.1038/35003535

5. Han M.Y., Gao X., Su J.Z., Nie S. Quantum-dot-tagged microbeads for multiplexed optical coding of biomolecules. Nat. Biotechnol. 2001. 19. P. 631-635.

https://doi.org/10.1038/90228

6. Tang Z.Y., Kotov N.A., Giersig M. Pressure compression of CdSe nanoparticles into luminescent nanowires. Science. 2002. 297. P. 237-240.

https://doi.org/10.1126/science.1072086

7. Coe S., Woo W.K., Bawendi M.G., Bulovic V. Electroluminescence from single monolayers of nanocrystals in molecular organic devices. Nature. 2002. 420. P. 800-803.

https://doi.org/10.1038/nature01217

8. Huynh W.U., Dittmer J.J., Alivisatos A.P. Hybrid nanorod-polymer solar cells. Science. 2002. 295. P. 2425-2427.

https://doi.org/10.1126/science.1069156

9. Murray C.B., Norris D.J., Bawendi M.G. Synthesis and characterization of nearly monodisperse CdE (E = sulfur, selenium, tellurium) semiconductor nanocrystallites. J. Am. Chem. Soc. 1993. 115. P. 8706-8715.

https://doi.org/10.1021/ja00072a025

10. Bachand G.D., Rivera S.B., Boal A.K., Gaudioso J., Liu J., Bunker B.C. Nanodevices for life sciences proteinbased nanotechnology. Nano Lett. 2004. 4. P. 817-821.

https://doi.org/10.1021/nl049811h

11. Dubertret B., Skourides P., Norris D.J., Noireaux V., Brivan A.H., Libchaber A. In vivo imaging of quantum dots encapsulated in phospholipid micelles. Science. 2002. 298. P. 1759-1762.

https://doi.org/10.1126/science.1077194

12. Habas T.A. Nanoporoshki metallov v tehnologii keramiki. Tomsk: Izd-vo Tomskogo politehnicheskogo universiteta, 2009. (in Russian)

13. Skorohod V.V., Uvarova I.V., Ragulya A.V. Fiziko-himichna kinetika v nanostrukturnih sistemah. K.: Akademperiodika, 2001. (in Russian)

14. Lerner M.I., Shamanskij V.V., Formirovanie nanochastic pri vozdejstvii na metallicheskij provodnik impulsa toka bolshoj moshnosti. Zhurnal strukturnoj himii. 2004. 45. S. 112-115. (in Russian)

К.С. Дремлюженко, О.А. Капуш, С.Д. Борук*, Д.В. Корбутяк

ВПЛИВ СТАБІЛІЗАТОРА НА ВЛАСТИВОСТІ ВИСОКОДИСПЕРСНИХ СИСТЕМ КАДМІЙ ТЕЛУРИДУ ОТРИМАНИХ ЕЛЕКТРОІСКРОВИМ МЕТОДОМ

Мікро- та нанорозмірні кристали напівпровідникових матеріалів, таких як кадмій телурид є перспективним матеріалом для виготовлення світлопоглинаючих пристроїв, моніторів з розширеним спектром передачі кольорів. Також їх можна використовувати в якості біологічних міток. Широко відомі хімічні методи синтезу таких структур. За допомогою методу електроіскрового розпилення можна отримувати мікро- та нанорозмірні частинки не лише на основі металів (кадмій, телур), але і напівпровідникових сполук (кадмій телурид). Дана робота присвячена розробці способів виготовлення низькорозмірних напівпровідникових та металевих систем, встановлення оптимальних умов синтезу мікро- та нанорозмірних частинок кадмію, телуру, кадмій телуриду, дослідженню їх характеристик, а саме встановленню якісного, кількісного складу та стійкості систем, а також вибору стабілізатора та дисперсійного середовища. Досліджувались безпосередньо системи К:Cd-А:Cd, К:TeА:Te, K:Te-A: Cd, K:Cd-A: Te, К:CdTe-А:CdTe, (де К – катод, А – анод) в розчинах тіогліколевої кислоти, етилового спирту та толуену. Також було досліджено вплив температурних умов на утворення та стабілізацію отриманих систем. Згідно з рентгенівськими дослідженнями встановлено, що при певній комбінації аноду та катоду, утворюється дві поліморфні модифікації кадмій телуриду. Показано також розкид за розмірами утворених систем при різних комбінаціях електродів під час утворення мікрогетерогенних систем. Вдосконаливши метод електроіскрового розпилення, можна отримувати більшу кількість нанорозмірних частинок, що зробить даний метод більш конкурентним серед інших фізико-хімічних методів синтезу.

Ключові слова: кадмій телурид, напівпровідник, нанокристал, стабілізатор, електроіскрове руйнування, дисперсійне середовище, спектри поглинання, поліморфна модифікація, мікрогетегоренні системи.

Back / Повернутися