Ηλεκτραπόθεση λεπτών ημιαγώγιμων υμενίων χαλκογενών του Cd παρουσία επιλεγμένων οργανικών πρόσθετων

Διβητάρης, Γεώργιος; Divitaris, Georgios

dc.contributor.author	Διβητάρης, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Divitaris, Georgios	en
dc.date.accessioned	2020-10-29T11:06:57Z
dc.date.available	2020-10-29T11:06:57Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51668
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19366
dc.rights	Default License
dc.subject	Ηλεκτραπόθεση λεπτών ημιαγώγιμων υμενίων χαλκογενών	el
dc.subject	Composition and characterization of CdSe	en
dc.title	Ηλεκτραπόθεση λεπτών ημιαγώγιμων υμενίων χαλκογενών του Cd παρουσία επιλεγμένων οργανικών πρόσθετων	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Χημική Μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-07-16
heal.abstract	Η παρούσα εργασία εκπονήθηκε στα Εργαστήρια της Γενικής και Οργανικής Χημείας της Σχολής Χημικών Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου υπό την επίβλεψη του κ. Στυλιανού Χαμηλάκη, Καθηγητή ΕΜΠ και σκοπό είχε την ανάπτυξη και μελέτη υβριδικών ημιαγωγών (ανόργανων/οργανικών) πολλαπλών στρωμάτων με βάση το σεληνιούχο κάδμιο (CdSe), παρουσία οργανικών πρόσθετων. Τα λεπτά υμένια CdSe παρασκευάστηκαν με τη μέθοδο της ηλεκτροαπόθεσης παρουσία πρόσθετων οργανικών αλάτων. Τα άλατα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν το σορβικό κάλιο (potassium sorbate, σειρά 2η ) και το όξινο L-τρυγικό νάτριο (sodium hydrogentartate, σειρά 3η). Η δημιουργία των υβριδικών προϊόντων επιτεύχθηκε με την απόθεση ενός λεπτού στρώματος οργανομεταλλικής ένωσης (φεροκενίου, Fc) πάνω σ’ ένα λεπτό υμένιο CdSe με την τεχνική spin coating. Στην συνέχεια ακολούθησε η εφαρμογή ενός δεύτερου εξωτερικού υμένιου CdSe πάνω στο οργανικό υπό τη παρουσία οργανικών πρόσθετων (σορβικό κάλιο (σειρά 4η ) και όξινο L-τρυγικό νάτριο (σειρά 5η ) ) ώστε τελικώς να δοθεί μία δομή τύπου «σαντουιτς». Επιπλέον, παρασκευάστηκαν αποθέματα ανόργανου CdSe (Σειρά 1), που αποτέλεσαν το σύστημα ανοφοράς. Κάθε σειρά αποτελείται από τρία δείγματα τα οποία διαφοροποιούνται ανάλογα με το χρόνο και το δυναμικό απόθεσης, υπό συνθήκες συνεχούς ρεύματος (DC), καθώς και από το οργανικό πρόσθετο στο λουτρό απόθεσης. Ο χαρακτηρισμός των παρασκευασθέντων ημιαγωγικών συστημάτων πραγματοποιήθηκε ως προς την κρυσταλλική τους δομή μέσω περίθλασης ακτίνων X (XRD) και ως προς τη μορφολογία επιφάνειας και την σύσταση με τη βοήθεια ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης (SEM/EDAX). Ο προσδιορισμός του ενεργειακού διάκενου έγινε μέσω φάσματος ανάκλασης με χρήση φασματοφωτόμετρου UV-VIS-NIR που φέρει σφαίρα ολοκλήρωσης, ενώ η φωτοηλεκτροχημική τους συμπεριφορά μελετήθηκε σε φωτοηλεκτροχημικό κελί (PEC). Η παρούσα εργασία αποτελείται από 6 κεφάλαια. Τα πρώτα τέσσερα αφορούν τη θεωρητική θεμελίωση γενικά για τους ημιαγωγούς. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στη πειραματική διαδικασία που ακολουθήθηκε και για τις μεθόδους χαρακτηρισμού που χρησιμοποιήθηκαν αλλά και την πορεία από την προετοιμασία μέχρι την εκπόνηση του πειράματος. Τέλος στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται αναλυτικά τα αποτελέσματα και συμπεράσματα της παραπάνω προσπάθειας. Με βάση τα αποτελέσματα παρατηρήθηκε ότι όλα τα συστήματα, στα οποία χρησιμοποιήθηκε το όξινο L- τρυγικό νάτριο ως πρόσθετο, εμφανίζουν σημαντική βελτίωση της φωτοηλεκτροχημικής συμ περιφοράς τους, που μπορεί να αποδοθεί στη συμμετρία του μορίου του τρυγικού άλατος, το οποίο φαίνεται ότι ευκολότερα ενσωματώνεται δημιουργώντας κρυσταλλικές ατέλειες στο πλέγμα του CdSe. Η τάση εμφάνισης της εξαγωνικής δομής του CdSe, ακόμα και αν η ποιότητα κρυστάλλωσης δεν είναι η αναμενόμενη, παίζει σημαντικό ρόλο στη βελτίωση των ημιαγώγιμων ιδοτήτων του υλικού, θέτοντας έτσι σε αμφισβήτηση τη σχέση κρυσταλλικότητας και φωτοηλεκτροχημικής απόδοσης. Τα νέα υβριδικά ημιαγώγιμα συστήματα τύπου «σάντουϊτς» με πρόσθετο όξινο L- τρυγικό νάτριο παρουσιάζουν μια εξαιρετικά βελτιωμένη φωτοαπόκριση που αποδίδεται στη συνεργική δράση τριών παραγόντων: στην εξαγωνική δομή του εξωτερικού ανόργανου στρώματος που δέχεται τα φωτόνια, στην ενσωμάτωση του πρόσθετου στο πλέγμα CdSe διευκολύνοντας την ανάπτυξη κρυσταλλικών ατελειών και στο σχηματισμό της νέας ημιαγώγιμης ένωσης (CdSe ⋅ Fc), επιτρέποντας την καλύτερη φωτομετατροπή των φωτονίων.	el
heal.advisorName	Χαμηλάκης, Στυλιανός	el
heal.committeeMemberName	Χαμηλάκης, Στυλιανός	el
heal.committeeMemberName	Κόλλια, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Στεφανίδης, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	161 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false