콜 로이드 반도체 나노의 체계적인 연구를 위한 모듈형 미세 기술

Summary

여기 상세한 콜 로이드 반도체 nanocrystal 종합의 체계적인 특성에 대 한 모듈형 미세 심사 플랫폼의 운영 및 어셈블리 프로토콜이 있습니다. 완벽 하 게 조절 시스템 협정을 통해 매우 효율적인 스펙트럼 컬렉션 대량 전송 제어 샘플링 공간 내에서 4 배나 반응 시간의 척도 걸쳐 실시 수 있습니다.

Abstract

콜 로이드 반도체 나노 양자 점 (QDs)로 알려진은 빛 같은 상업적인 전자 재료의 급성장 클래스 발광 다이오드 (Led), 태양광 (PVs). 이 소재 그룹 중 무기/유기 perovskites 중요 한 개선 및 잠재력 높은 효율, 낮은-비용 PV 제조 그들의 높은 충전 캐리어 mobilities 및 수명 때문으로 설명 했다. 페로 QDs 대규모 태양광 및 LED 응용 프로그램에 대 한 기회에도 불구 하 고 그들의 성장 경로 대 한 근본적이 고 종합적인 이해의 부족 연속 nanomanufacturing 전략 내에서 그들의 적응을 저해 했다. 전통적인 플라스 크 기반 심사 접근은 일반적으로, 노동 집약, 비싸고 효과적으로 광범위 한 매개 변수 공간 및 합성 다양 한 콜 로이드 qd는 반응에 관련 특성화에 대 한 부정 확 한. 이 작품에서 완전히 자치 미세 플랫폼 관련 연속 흐름 형태로 나노 콜 로이드 합성 된 큰 매개 변수 공간을 체계적으로 공부를 개발 된다. 3 포트 흐름 세포와 모듈형 원자로 확장 단위 번역 소설의 응용 프로그램을 통해 시스템 수집할 수 있습니다 빠르게 흡수 스펙트럼과 형광 반응 기 길이 3-196 cm까지에 걸쳐. 조정 가능한 반응 기 길이 뿐만 아니라 속도 종속 대량 전송에서 체류 시간을 분리, 그것은 또한 실질적으로 샘플링 속도 단일 내에서 40 독특한 스펙트럼의 특성으로 인해 화학 소비 개선 equilibrated 시스템입니다. 샘플 속도, 하루 최대 30000 독특한 스펙트럼을 도달할 수 하 고 조건을 커버 100 ms-17 분까지 시간 레 지 던스 4 배나. 속도 정밀 소재 발견과 연구를 미래에 심사에 실질적으로이 시스템의 추가 응용 프로그램 향상 것. 이 보고서에서 자세한 시스템 자료와 자동된 샘플링 소프트웨어와 오프 라인 데이터 처리에 대 한 일반적인 설명 함께 어셈블리 프로토콜 있습니다.

Introduction

특히 양자 점 반도체 나노의 출현 전자 재료 연구 및 제조에 상당한 발전을 주도 했다. 예를 들어 양자 점¹ 이미 상용 "QLED"에서 구현 된 Led 표시 됩니다. 최근 반도체의이 클래스, 중 perovskites 상당한 관심과 높은 효율과 낮은 비용 태양광 발전 기술 쪽으로 연구 촉발 했습니다. 2009 년에 페로 기반 태양광 발전의 첫 번째 데모, 이후² 페로 기반 태양 전지의 실험실 규모 전력 변환 효율 모든 PV 기술 역사에 의해 유례 없는 속도로 증가 했다. ^{3 , 4} 운전 관심이 페로 기반 증후군 이외에 페로 나노의 손쉬운 콜 로이드 합성 기술 최근 방법의 다양 한 만든 낮은-비용, 솔루션 단계 처리에 페로 QDs의 기회 상업적인 전자입니다. ^{5 , 6 , 7 , 8 , 9 ,}

Protocol

1. 원자로 어셈블리

그림 1 . 샘플 플랫폼 어셈블리 프로세스의 단계별 그림. 패널 (i) 번역 단계 및 광학 게시물 홀더 장착 빵 광범위 한, (ii) 단계 장착 전조 튜브의 장착에의 초기 배치 적 샘플 플랫폼 어셈블리 프로세스의 단계별 그림 표시와 흐름 세포 광 게시물, (iii)에 사용자 정의 크로스 연결 흐름 경로, (iv) 동시에 첫 번째 샘플링 단위를 배치 하면서 전조 튜브 확보 공개 투명도에서 미세 관의 첨부 파일 (v) 추가 샘플링 단위 각 모듈, (vi)는 반응 기의 배관 통로 확장 단위, (vii) 구조와 광 게시물을 지원 하기 위해 최종 샘플링 장치 확보를 통해 실행 하는 반응 기 튜브의 후속 연결. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.....

Results

스펙트럼 샘플: 논의 미세 플랫폼을 활용, 합성 온도에 콜 로이드 반도체 나노의 nucleation 성장 단계 공부 될 수 있다 직접의 흡수 및 형광 스펙트럼의 시간 진화를 모니터링 하 여는 균일 혼합 조건 아래 형성된 된 나노입니다. 그림 5 A 3 포트 흐름 셀의 단일 패스 내에서 얻은 스펙트럼의 한 예제 집합을 보여 줍니다. 높은-품질 LED 제조, 피팅 실험적으로 검증 된 효과적인 대량 근사 모델 내에서 흡수 및 방출 밴드 갭 에너지 응용 프로그램으로 귀중 한 통찰력을 제공 하는 혼자 방출 파장 분포 것는 종합을 통해 나노 입자 크기 배포판의 지속적인 모니터링을 사용 합니다. ¹⁴ 스펙트럼의 동일한 세트는 다양 한 흐름 속도 및 반응 기 길이, 100 ms-17 분에 걸친 시간 거주에서 데이터 컬렉션에 대 한.......

Discussion

자동 샘플링 시스템: 심사 플랫폼의 자치 운영은 중앙 제어 유한 상태 기계와 함께 수행 됩니다. 이러한 상태 간의 운동 다양 한 샘플링 조건에 걸쳐 작업에 대 한 있도록 여러 재귀 세그먼트와 순차적으로 발생 합니다. 일반적인 시스템 컨트롤 3 핵심 단계로 나눌 수 있습니다. 첫째, 시스템 시작 초기화 단계는 각 USB 제어 구성 요소를 통해 통신을 설정, 자동으로 경로 저장 하는 파일을 정의 하 고 초기 사용자 입력 메시지를 표시 합니다. 다음 프로그램까지 모두 원하는 데이터를 수집한 모든 입력된 반응 조건에 대 한 샘플링 과정을 통해 실행 합니다. 마지막으로, 종료 프로세스를 반환 합니다 모든 하드웨어 시작 위치로 스크립트 작업을 종료 하기 전에. 이 소프트웨어는 일반적인 움직임은 그림 6에 상세 하다.

포트 검색: 주요 자동화 프레임 워크 내에서 효과적이 고 효율.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
톨루엔	피셔 사이언티픽	AC364410010	99.85% 추가 분자체
올레산	시그마 알드리치	364525  ALDRICH	기술 등급 90%
수산화세슘(수중 50wt%)Sigma	Aldrich	232041 ALDRICH	50 wt% > 99.9% 미량 금속
산화납(II) 산화물	Sigma Aldrich	211907 SIGMA-ALDRICH	99.9% 미량 금속 기초
테트라오틸암모늄 브로마이드	Sigma Aldrich	294136 ALDRICH	98%
1/16" OD, 0.04" ID FEP 튜빙	MicroSolv	48410-40
1/16 "OD, 0.02"ID ETFE 튜빙
0.02 "스루 홀 PEEK 티	IDEX 건강 & 과학	P-712
1/4-28 ETFE 플랜지리스 페룰 1/16 "	IDEX 건강 & 과학	P-200N
1/4-28 엿봄 플랜지가 없는 너트 1/16"	IDEX 건강 & 과학	P-230
4방향 PEEK L-밸브	IDEX 건강 및 Science	V-100L
주사기 펌프	Harvard Apparatus	70-3007
8mL 스테인리스 스틸 주사기	Harvard Apparatus	70-2267
25mL 유리 주사기	Scientific Glass Engineering	25MDF-LL-GT
광학 브레드보드	ThorLabs	MB1224
300mm 번역 스테이지	ThorLabs	LTS300
광학 포스트	ThorLabs	TR2-4	TR2, TR3 또는 TR4
광학 포스트 홀더	ThorLabs	PH4-6	PH4 또는 PH6
365nm LED	ThorLabs	M365LP1
LED 드라이버	ThorLabs	LEDD1B
600 미크론 패치 코드	Ocean Optics	QP600-1-SR
중수소-할로겐 광원	Ocean Optics	DH-2000-BAL
소형 분광계	Ocean Optics	FLAME-S-XR1-ES
Multifuction I/O device (DAQ)	National Instruments	USB-6001
가상 계측기 소프트웨어	National Instruments	LabVIEW 2015 SP1