ISBN 978-3-8439-0843-6

978-3-8439-0843-6, Reihe Physikalische Chemie

Dennis Franz
Zeitaufgelöste Photolumineszenzspektroskopie an CdSe-Nanodrähten bei tiefen Temperaturen

142 Seiten, Dissertation Universität Hamburg (2012), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die Photolumineszenzspektren von einzelnen CdSe-Nanodrähten zeigen bei Raumtemperatur eine breite spektrale Bande. Kühlt man die CdSe-Nanodrähte auf tiefe Temperaturen von 4K ab, so treten in den Einzeldrahtspektren mehrere Banden auf. Der Ursprung dieser verschiedenen Banden ist nicht vollständig verstanden. Als Ursache werden meist Durchmesserfluktuationen, alternierende Kristallstrukturen, Dotierungen oder Oberflächeneffekte vermutet.

In temperaturabhängigen Messreihen wurde der Übergang der Photolumineszenzspektren von Raumtemperatur zu Tieftemperatur untersucht. Dabei konnte die temperaturabhängige Verschiebung der Photolumineszenz zu höheren Energien sowie die Ausbildung der einzelnen spektralen Banden beobachtet werden. Serien von Photolumineszenzspektren zeigen zeitabhängige Intensitätsfluktuationen der einzelnen Banden, wobei einzelne spektrale Banden teilweise für mehrere Sekunden vollständig erlöschen und nicht in den Spektren zu erkennen sind. In ortsaufgelösten Messreihen wird die zeitgleiche Intensitätsveränderung auf der gesamten Länge von einzelnen Nanodrähten untersucht. Dabei lässt sich beobachten, dass nicht der ganze Nanodraht gleichmäßig in der Intensität variiert, sondern einzelne Abschnitte mehr oder weniger unabhängig eine Zu- oder Abnahme der Photolumineszenzintensität zeigen. Die spektralen Banden unterscheiden sich in ihrer Fluoreszenzlebensdauer, was in zeitaufgelösten Photolumineszenzmessungen nachgewiesen werden kann. Intensitätsabhängige Messreihen verdeutlichen, dass die einzelnen spektralen Banden nur bei geringer Anregungsleistung spektral aufgelöst werden können. Höhere Anregungsleistungen führen zu einer breiten, sich aus den einzelnen Banden zusammensetzenden, spektralen Gesamtbande. Die Korrelation der Photolumineszenzenergien mit den Durchmessern der Nanodrähte zeigt eine direkte Größenabhängigkeit für Durchmesser unter 12 nm. Dabei verschieben alle spektralen Banden gleichmäßig mit sinkendem Durchmesser zu höheren Energien.