Ανάπτυξη υβριδικών (ανόργανων / οργανικών) ημιαγωγών πολλαπλών στρωμάτων με βάση το CdSe. Μελέτη της δομής και της φωτοηλεκτροχημικής συμπεριφοράς τους

Γάλλιας, Νικήτας; Galias, Nikitas

dc.contributor.author	Γάλλιας, Νικήτας	el
dc.contributor.author	Galias, Nikitas	en
dc.date.accessioned	2014-10-23T07:27:56Z
dc.date.available	2016-02-08T12:27:15Z
dc.date.issued	2014-10-23
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/39339
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.10405
dc.rights	Default License
dc.subject	Υβριδικοί ημιαγωγοί	el
dc.subject	Φωτόρρευμα	el
dc.subject	Aπόθεση	el
dc.subject	Hybrid semiconductors	en
dc.subject	CdSe	en
dc.subject	Electrolytic	en
dc.subject	Deposition	en
dc.title	Ανάπτυξη υβριδικών (ανόργανων / οργανικών) ημιαγωγών πολλαπλών στρωμάτων με βάση το CdSe. Μελέτη της δομής και της φωτοηλεκτροχημικής συμπεριφοράς τους	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υβριδικοί ημιαγωγοί	el
heal.access	free	el
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2014-10-03
heal.abstract	Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη και μελέτη υβριδικών ημιαγώγιμων υλικών πολλαπλών στρωμάτων με βάση σεληνιούχου καδμίου CdSe, καθώς και η ηλεκτροχημική τους ανταπόκριση στην ηλιακή ακτινοβολία. Η παρασκευή τους γίνεται με τη μέθοδο της ηλεκτρολυτικής απόθεσης πάνω σε υπόστρωμα τιτανίου. Τα ανόργανα δείγματα επικαλύπτονται, με απλή απόθεση, με ένα στρώμα οργανικής ουσίας ίδιας τάξης μεγέθους πάχους (μερικών νανομέτρων) ώστε να δημιουργηθεί ένα υβριδικό (ανόργανο/οργανικό) σύστημα. Για την οργανική επίστρωση χρησιμοποιήθηκαν : φουλλερένιο-A (C60-C70 Fc-CHO + CH3NHCH2COOH), φουλλερένιο-B (C60-C70 H-CHO + CH3NHCH2COOH), φερροκενοαλδεΰδη (Fc-CHO) και φερροκένιο (Fc). Αναλυτικότερα, παρασκευάστηκαν τέσσερεις σειρές δειγμάτων σε ηλεκτρολυτικό λουτρό CdSO4 και SeO2 συγκέντρωσης 0,2Μ και 2mM αντιστοιχία σε θερμοκρασία 85 °C και pH 2,2. Δυο σειρές με χρήση παλμικών ρευμάτων σε συνθήκες Von = -0,9 και -1V και Voff = 0V, ν = 0,1 και 1Hz αντίστοιχα, dc=70%. Δυο σειρές με χρήση συνεχούς ρεύματος, μία απλής απόθεσης και μια τύπου «σάντουιτς», διπλής απόθεσης με τοποθέτηση του οργανικού στρώματος ενδιαμέσως, σε συνθήκες -1V. Στη συνέχεια τα δείγματα (μαζί με το δείγμα αναφοράς για την κάθε σειρά) αναλύονται και συγκρίνονται ως προς τη σύσταση (EDAX) και την κρυσταλλική τους δομή (XRD) και κατόπιν χρησιμοποιούνται ως ηλεκτρόδια σε φωτοηλεκτροχημικό κελί για τη μέτρηση της απόδοσής τους. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων έδειξαν την ανάπτυξη -με επιτυχία- του υβριδικού συστήματος σε όλες τις σειρές δειγμάτων. Παρατηρήθηκε, σε ορισμένες περιπτώσεις παλμικών ρευμάτων, η ανάπτυξη μικτής κρυσταλλικής δομής, χωρίς ωστόσο κάποιο ξεκάθαρο αποτέλεσμα επιρροής, βάσει των οργανικών ουσιών, στην τελική απόδοση. Τέλος, επετεύχθη η ανάπτυξη αμιγώς εξαγωνικής δομής υψηλής απόδοσης στην περίπτωση του φερροκενίου με τη μέθοδο «σάντουιτς» και αντίστοιχα πειράματα έδειξαν στη συνέχεια αξιοσημείωτη επαναληψιμότητα ως προς τη δομή και τις τιμές των αποδόσεων. Επίσης, παρατηρήθηκε αρχή ανάπτυξης εξαγωνικής δομής στη περίπτωση της φερροκενοαλεδεΰδης της ίδιας σειράς. Η μέθοδος αυτή βρίσκεται ακόμα σε ερευνητικό στάδιο και χρήζει περαιτέρω διερεύνηση, αλλά φαίνεται πολλά υποσχόμενη καθώς επιτεύχθηκε σημαντικά υψηλή απόδοση, για ηλεκτρολυτική μέθοδο παραγωγής, με τιμή που αγγίζει έως και το 1%.	el
heal.abstract	This diploma thesis examines the development and the study of CdSe based multi-layered, hybrids, semiconductors as well as their photo-response. The production is made upon electrochemical deposition on titanium electrodes. The samples consist of a first inorganic deposited nano-layer covered by an organic substance with the coat-spinning technique. Four organic substances were examined based on fullerene (for the substances A and B) and ferrocene (substances C and D) structures. More specifically, a total of four sets of samples were prepared, by the use of both direct (DC) and pulse current (PC), in a CdSO4 0.2M and SeO2 2mM electrolyte at the temperature of 85 °C (185 °F) and 2.2pH. In addition, a blind, test sample (pure inorganic deposition), was prepared for comparison for each set. The fourth set was prepared with a three-layered, “sandwich” type method, confining the organic intermediately substance. All the samples were, subsequently, analysed: first with SEM-EDAX and XRD methods, for the chemical composition and crystalline structure, and afterwards under a photoelectrochemical cell (PEC), for the photo-response and the efficiency. The development of the hybrid system (inorganic/organic) was successfully achieved in all cases. Moreover, for some PC made samples, a mixed crystalline structure (cubic/hexagonal) was observed. The results of a correlation between the final efficiency and the type of the structure of the samples, were mixed, but in general higher for the hybrid system in the case of a combined structure and the use of PC. Finally, a fully hexagonal structure of high efficiency (nearly 1%), was achieved with the three-layered “sandwich” method, in the case of the ferrocene doping (substance D). The same results also started to show with the ferrocene-aldehyde (substance C) but a hexagonal structure wasn’t fully developed yet. This method is currently in the research stage and should be further explored, but was already proven to give considerable repeatability. The ability to create a full hexagonal structure with electrochemical deposition, in the case of CdSe based semi-conductors, may prove to be of great worthiness considering the low cost and the widespread use of the method.	en
heal.advisorName	Λοΐζος, Ζαφείρης	el
heal.committeeMemberName	Κόλλια, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Χαμηλάκης, Στυλιανός	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	176 σ.
heal.fullTextAvailability	true