direkt zum Inhalt springen

direkt zum Hauptnavigationsmenü

Sie sind hier

TU Berlin

Inhalt des Dokuments

Elektronische Struktur von Quantenpunkten

Kolloidale Quantenpunkte (QP) sind Nano-Kristalle, bei denen auf Grund ihrer sehr kleinen Dimension im Bereich weniger Nanometer die elektronischen Eigenschaften größenabhängig werden. Das bewirkt, dass QPte gleicher chemischer Zusammensetzung aber unterschiedlicher Größe bei verschiedenen Energien Licht absorbieren bzw. emittieren. Daraus resultieren Anwendungen in der Medizin, der künstlichen Photosynthese, im Bereich hochauflösender, brillanter Displays bis hin zur Nano-Photonik.

Lupe

Eine weitere Möglichkeit die optischen Eigenschaften zu modifizieren, besteht in der Synthese von kolloidalen Heterostrukturen, sogenannten core-shell Quantenpunkten. Dabei wird ein Kern, beispielsweise bestehend aus CdSe, von einer Hülle, wie z.B. CdS, ummantelt. Die beiden Materialien haben dabei nicht nur eine unterschiedliche Bandlücke, was zu Einschluss-Effekten (confinement) führt, sondern die unterschiedlichen Gitterkonstanten von CdSe und CdS bewirken eine Verzerrung des Nano-Kristalls, was wiederum die Bandlücken verändert. Darüber hinaus kommt es zu piezoelektrischen - und im Falle von Wurtzit-Kristallen - auch zu pyroelektrischen Feldern (siehe Abbildung). All diese Effekte sind in der Modellierung nicht trivial und erfordern umfassende numerische Simulationen, die in unserer Arbeitsgruppe durchgeführt werden. Im Einzelnen bedeutet dies:

  • Berechnung der 3D-Verzerrungstensorfelder
  • Ableitung der piezo- und pyroelektrischen Ladungen und Berechnung der damit verbundenen elektrostatischen Potentiale unter Berücksichtigung von Bildladungseffekten
  • Berechnung von Energien und Wellenfunktionen der quantisierten Elektronzustände
  • Berechnung der Coulomb-Wechselwirkung unter Berücksichtigung von Austausch und Korrelationseffekten
  • Berechung der quantisierten Gitterschwingungen und ihrer Wechselwirkung mit den elektronischen Anregungen.

Wir verfügen über eine in 15 Jahren gewachsene code-Basis, entwickeln diese ständig weiter und implementieren neue physikalische Modelle.

 

Betreuer:

Ansprechpartner:

 

 

Zusatzinformationen / Extras

Direktzugang

Schnellnavigation zur Seite über Nummerneingabe