اثر آلایش نقاط کوانتومی گرافن با عناصر K، B، N و Cl بر طیف گسیلی آن

در این پژوهش، اثر آلایش نقاط کوانتومی گرافن بر طیفهای گسیلی آنها بررسی شده است. نخست گرافن بر زیرلایه کاربید سیلیکون به روش روآرایی لایه نشانی شد. سپس نقاط کوانتومی گرافن آلایش شده بر زیر لایه گرافن به روش قطره چکانی توزیع شدند. ساختار نمونه­ها توسط پراش سنج پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و طیف سنج رامان مشخصه یابی شد. طیف­های گسیلی از نقاط کوانتومی گرافن در اثر تابش نور فرابنفش بررسی شدند. پراش پرتو ایکس از گرافن رشد داده شده بر زیر لایه کاربید سیلیکون ساختار گرافن و کاربید سیلیکون را تایید کرد. تصویر میکروسکوپ نیروی اتمی یکنواختی سطح گرافن رشد داده شده بر کاربید سیلیکون را نشان داد. نگاشت بازتابندگی به­دست آمده از طیف­سنج رامان وجود تک لایه­ها و دولایه­های گرافن را تایید کرد. تصاویر میکروسکوپ­های الکترونی روبشی و نیروی اتمی نیز توزیع یکنواخت نقاط کوانتومی گرافن بر زیر لایه را نشان دادند. دیده شد که با افزایش آلایش نقاط کوانتومی توسط بور از ۷۵/۰% به ۵/۱% و برای پتاسیم از ۲% به ۴%، شدت طیف گسیلی آن­ها افزایش مییابد. همچنین با افزایش مقدار آلاینده نیتروژن و کلر از ۲% به ۴%، شدت طیف گسیلی کاهش یافت. افزون بر آن، شدت قله­های طیف گسیلی نقاط کوانتومی آلایش شده با پتاسیم بیش از بور و شدت قله های نقاط کوانتومی گرافن آلایش شده با نیتروژن نسبت به کلر بیشتر است. به­طور کلی، بیشترین و کمترین افزایش شدت طیف گسیلی در اثر آلایش به ترتیب با پتاسیم و کلر است.    

Keywords:

Epitaxial graphene , Graphene Quantum Dots , emission spectra. , گرافن , نقاط کوانتومی گرافن , طیف گسیلی.