Vliv povrchu polovodičových nanokrystalů na jejich vlastnosti: studium metodami laserové spektroskopie

Abstract

The topic of the diploma thesis is chemical treatment of the surfaces of semiconductor nanocrystals CdS and CdSe in the form of thin nanocrystalline films prepared by chemical bath deposition. The evolution of photoluminescence and absorption spectra was investigated under treatment by water, toluene, butylamine, pyridine and hydrogen peroxide. The strongest changes were observed by samples soaked in water, pyridine and aqueous solution of pyridine. The observed effects were explained by partly dissolving of nanocrystals by water and affecting behaviour of photoexcited holes in the presence of the strong hole acceptor pyridine. The second part of this diploma thesis deals with photochromic properties of silver nanoparticles in a titanium oxide matrix. The photochromic behaviour of the samples was examined in detail. A phenomenological model of photochromic changes was suggested in analogy with the hole burning spectroscopy. In order to better understand the microscopic processes in this composite material other experiments were realized - e.g. samples were UV irradiated, or laser illuminated under lowered air pressure, pump & probe experiment. Under laser irradiation optical extinction of some nanoparticles was decreased. Simultaneously, changes of plasmon resonances of the rest of nanoparticels were...

V této práci jsme se věnovali chemické modifikaci povrchů polovodičových nanokrystalů CdS a CdSe ve formě nanokrystalických tenkých filmů připravených metodou chemické depozice z roztoku. Zkoumány byly změny luminiscenčních a absorpčních spekter v důsledku působení vody, toluenu, butylaminu, pyridinu a peroxidu vodíku. Nejvýraznější modifikace nanokrystalických filmů byla způsobena několikadenním ponořením vzorků do vody, pyridinu a vodného roztoku pyridinu. Pozorované jevy byly vysvětleny částečným rozpuštěním nanokrystalů vodou a ovlivněním chování děr v důsledku přidání děrového akceptoru pyridinu. Druhá část diplomové práce se zabývá fotochromickými vlastnostmi stříbrných nanočástic v matrici oxidu titaničitého. Důkladně bylo prozkoumáno fotochromické chování vzorků. V rámci analogie ke spektroskopii vypalování děr byl navržen fenomenologický model. Za účelem přesnějšího pochopení mikroskopikých dějů v tomto kompozitním materiálu byly provedeny i další experimenty - např. UV osvětlení vzorků, laserové osvětlení při sníženém tlaku, metoda excitace a sondování. V důsledku laserového osvětlení došlo k potlačení extinkce vybraných stříbrných nanočástic. Zároveň byly pozorovány změny plasmonových rezonancí i u ostatních nanočástic ve vzorku, které mají plasmonovou rezonanci poměrně vzdálenou od frekvence...