شماره ركورد
25694
شماره راهنما
PHY2 827
عنوان
بررسي رفتار اپتيكي نقاط كوانتومي پروسكايت CsPbBr3 در حضور و بدون حضور نانوذرات نقره
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
فوتونيك
دانشكده
فيزيك
تاريخ دفاع
1404/11/5
صفحه شمار
63 ص.
استاد راهنما
راضيه طالبي
كليدواژه فارسي
نقاط كوانتومي پروسكايت، نانوذرات نقره، تشديد پلاسمون سطحي، چگالي نوري، تابناكي نوري
چكيده فارسي
نقاط كوانتومي هاليد پروسكايت CsPbBr3 به دليل بازدهي كوانتومي نوري بالا، پهناي باند گسيل باريك و قابليت تنظيم طول موج گسيل، كاربردهاي گسترده در فوتونيك و اپتوالكترونيك دارند. بهبود بازدهي نوري نقاط كوانتومي پروسكايت CsPbBr3 در حضور پلاسمونهاي سطحي نانوذرات فلزي مانند نقره امكانپذير است. در اين پاياننامه، ضمن توليد نقاط كوانتومي پروسكايتCsPbBr3 و نانوذرات نقره، چگونگي ايجاد يك سامانهي آميختهي متشكل از نانوذرات نقره و نقاط كوانتومي پروسكايت CsPbBr3، بررسي شده است. همپوشاني قلهي بيناب تابناكي نوري نقاط كوانتومي پروسكايت CsPbBr3 و قلهي تشديد پلاسموني نانوذرات نقره سبب اصلاح ويژگيهاي نوري اجزاء اين سامانه ميشود.
نقاط كوانتومي هاليد پروسكايت CsPbBr3در اندازههاي 4/7 نانومتر و 7/8 نانومتر ساخته شدهاند. با افزايش اندازهي نقاط كوانتومي پروسكايت CsPbBr3، گاف انرژي از 38/2 الكترون ولت به 32/2 الكترون ولت كاهش مييابد. همچنين، با افزايش اندازهي اين نقاط كوانتومي، قلهي بيناب تابناكي نوري از 522 نانومتر به 533 نانومتر و قلهي بيناب چگالي نوري از 510 نانومتر به 528 نانومتر، جابهجايي به سمت قرمز دارند.
نانوذرات نقره، به دو روش لايهنشاني كندوپاش با زاويهي مايل و تبادل يون ايجاد شدهاند. براي جلوگيري از تماس مستقيم نقاط كوانتومي و نانوساختار فلزي لايهنشاني شده با زاويهي مايل، از لايهي فاصلهاندازPMMA استفاده شده است كه سبب افزايش تابناكي نوري نقاط كوانتومي پروسكايت CsPbBr3 در سامانهي آميخته ميشود. در شيشههاي تبادل يون شده نقره-سديم، بستر شيشهاي نقش فاصلهانداز را دارد.
در سامانهي آميخته متشكل از نقاط كوانتومي پروسكايت و شيشههاي تبادل يون شده، انتقال انرژي فورستر از نقاط كوانتومي پروسكايت CsPbBr3 به نانوذرات نقره سبب افزايش تابناكي نوري شيشههاي تبادل يون به ميزان 23 درصد ميشود. با بازپخت شيشههاي تبادل يون شده در دماي 450 درجهي سلسيوس، نانوذرات نقره ايجاد ميشوند. در سامانهي آميخته متشكل از نقاط كوانتومي پروسكايت و نمونههاي بازپخت شده، ميدان-نزديك ايجاد شده توسط نانوذرات نقره و انتقال انرژي فورستر از نقاط كوانتومي پروسكايت CsPbBr3 به نانوذرات نقره سبب افزايش تابناكي نوري نمونهي بازپخت شده به ميزان 42 درصد ميشود.
تاريخ نمايه سازي
1405/02/02
نام نمايه ساز
محبوبه ربيعي
كليدواژه لاتين
perovskite quantum dots, silver nanoparticles, surface plasmon resonance, optical density, Photoluminescence
عنوان لاتين
Investigating the optical behavior of CsPbBr3 perovskite quantum dots in the presence and absence of silver nanoparticles
گروه آموزشي
فيزيك
چكيده لاتين
CsPbBr3 halide perovskite quantum dots have numerous applications in photonics and optoelectronics due to their high photoluminescence quantum yield, narrow emission bandwidth, and tunable emission wavelength. Improving the optical efficiency of CsPbBr3 halide perovskite quantum dots is possible in the presence of the surface plasmons of metallic nanoparticles, such as silver. In this dissertation, the production of CsPbBr3 halide perovskite quantum dots and silver nanoparticles is accompanied by an investigation into the method of creating a hybrid system consisting of silver nanoparticles and CsPbBr3 halide perovskite quantum dots. The overlap between the photoluminescence spectrum peak of the CsPbBr3 halide perovskite quantum dots and the plasmonic resonance peak of the silver nanoparticles leads to the modification of the optical properties of the components within this system.
CsPbBr3 halide perovskite quantum dots have been synthesized in sizes of 7.4 nm and 8.7 nm. By increasing the size of the CsPbBr3 halide perovskite quantum dots, the bandgap energy decreases from 2.38 to 2.32. Furthermore, by increasing the size of these quantum dots, the photoluminescence peak shifts from 522 nm to 533 nm, and the optical density peak shifts from 510 nm to 528 nm.
Silver nanoparticles are created through two methods: glancing angle deposition (GLAD) and ion exchange. To prevent direct contact between the quantum dots and the metallic nanostructure deposited at a glancing angle, a PMMA spacer layer has been used, which causes an increase in the photoluminescence of the CsPbBr3 halide perovskite quantum dots in the hybrid system. In Ag+/Na+ ion-exchanged glasses, the glass matrix acts as the spacer.
In the hybrid system consisting of perovskite quantum dots and ion-exchanged glasses, Forster energy transfer from CsPbBr3 perovskite quantum dots to silver nanoparticles results in a 23 percent increase in the photoluminescence of the ion-exchanged glasses. By annealing the ion-exchanged glasses at 450°C, silver nanoparticles are formed. In the hybrid system consisting of perovskite quantum dots and the annealed samples, the near-field generated by the silver nanoparticles and the Förster energy transfer from CsPbBr3 perovskite quantum dots to silver nanoparticles result in a 42 percent enhancement in the photoluminescence of the annealed sample.
تعداد فصل ها
4
فهرست مطالب pdf
157243
نويسنده