Caracterización óptica de defectos superficialesen puntos cuánticos coloidales de Seleniuro de Cadmio (CdSe)

Abstract

RESUMENEn el presente estudio se han caracterizado ópticamente defectos superficiales ("non-stoichiometric" y "dangling bonds") en puntos cuánticos (QDs) coloidales de CdSe sintetizados por el método de descomposición térmica. En especial, se estudió la presencia de defectos vinculados con una alta relación área/volumen de los QDs. Los espectros de fotoluminiscencia (PL) de estos QDs presentan dos bandas, atribuibles a la recombinación excitónica y a la recombinación excitónica vía defectos superficiales. Luego de la síntesis las muestras permanecieron durante un tiempo sin ningún tratamiento adicional. Durante este tiempo se observó mediante el monitoreo de la evolución de las bandas de PL, un incremento en la intensidad de la banda atribuible a defectos respecto a la de emisión excitónica. Posteriormente, las muestras se lavaron utilizando abundante etanol y fueron disueltas en 1-octadeceno. Con este tratamiento se ha observado una recuperación gradual de la PL de la banda excitónica. Esto podría atribuirse a la remoción de los residuos de la reacción que pudieron formar defectos y a un reacomodo de los surfactantes, mostrando de esta manera una forma de pasivación de defectos superficiales. Para todas las muestras estudiadas en este trabajo, se observó mayor presencia de defectos superficiales para QDs con mayor relación área/volumen.Palabras clave: Fotoluminiscencia, puntos cuánticos coloidales, CdSe, defectos superficiales, surfactantes. ABSTRACTIn this work, non-stoichiometric defects and dangling bond defects were optically characterized for CdSe colloidal quantum dots (QDs), which were prepared by the thermal decomposition method. Particularly, the presence of defects linked to a high QD surface to volume ratio was studied. The photoluminescence (PL) spectra of the samples show two bands, which could be associated to excitonic recombination and excitonic recombination via surface defects. The samples remained untreated for a period of time after preparation. During this time a gradual deterioration of the QDs was observed by monitoring the evolution of PL spectra. An increase in intensity of the band associated to recombination via defects, with respect to the excitonic emission band, was observed. Subsequently, the samples were washed using abundant ethanol and dissolved in 1-octadecene. After this treatment a gradual recovery of the excitonic PL band was observed. This could be attributed to the removal of reaction residues that could give rise to defects, and to a rearrangement of the surfactants, thus showing a form of surface defects passivation. For all the samples, investigated in this work, a greater presence of surface defects for QDs of higher surface to volume ratio was observed.