ZnSe/ZnS, UV-blue luminescent core shell quantum dots, were synthesized via a thermal decomposition reaction of organometallic zinc and solvent coordinated Selenium (TOPSe) in a hot solvent mixture. The synthetic conditions of the core (ZnSe) and the shell (ZnS) were independently studied at various reaction temperature conditions. The obtained colloidal nanocrystals at corresponding temperatures were characterized for their optical properties by UV-vis, room temperature solution photoluminescence (PL) spectroscopy, and further obtained powders were characterized by XRD, TEM, and EDXS analyses. The synthetic temperature condition to obtain the best PL emission intensity for the ZnSe core was 300 ${^{\circ}C}$, and for the optimum shell capping, the temperature was 135 ${^{\circ}C}$. At this temperature, solution PL spectrum showed a narrow emission peak at 427 nm with a PL efficiency of 15%. In addition, the measured particle sizes for the ZnSe/ZnS nanocomposite via TEM were in the range of 5 to 12 nm. Furthermore, we have synthesized water-soluble ZnSe/ZnS nanoparticles by capping the ZnSe/ZnS hydrophobic surface with mercaptoacetate (MAA) molecules. For the obtained aqueous colloidal solution, the UV-vis spectrum showed an absorption peak at 250 nm, and the solution PL emission spectrum showed a peak at 425 nm, which is similar to that for hydrophobic quantum dot ZnSe/ZnS. However, the calculated PL efficiency was relatively low (0.1%) due to the luminescence quenching by water and MAA molecules. The capping ligand was also characterized by FT-IR spectroscopy, with the carbonyl stretching peak in the mercaptoacetate molecule appearing at 1575 $cm ^{-1}$. Finally, the particle sizes of the MAA capped ZnSe/ZnS were measured by TEM, showing a range of 12 to 17 nm.
Colloidal quantum dot (QDs) have emerged as a crucial building block for LEDs due to their size-tunable emission wavelength, narrow spectral line width, and high quantum efficiency. Tremendous efforts have been dedicated to improving the performance of quantum dot light-emitting diodes (QLEDs) in the past decade, primarily focusing on optimization of device architectures and synthetic procedures for high quality QDs. However, despite these efforts, the commercialization of QLEDs has yet to be realized due to the absence of suitable large-scale patterning technologies for high-resolution devices., This review will focus on the development trends associated with transfer printing, photolithography, and inkjet printing, and aims to provide a brief overview of the fabricated QLED devices. The advancement of various quantum dot patterning methods will lead to the development of not only QLED devices but also solar cells, quantum communication, and quantum computers.
Laterally self-aligned InGaAs/GaAs quantum-dots (QDs) have been fabricated by using a multilayer stacking technique. For the growth optimization, we vary the number of stacks and the growth temperature in the ranges of 1-15 periods and $500-540^{\circ}C$. respectively, Atomic force microscope (AFM) images and photoluminescence (PL) spectra reveal that the lateral alignment of QDs is enhanced in extended length by an increased stack period, but severely degrades into film-like wires above a critical growth temperature. The morphological and the photoluminescence characteristics of laterally self-aligned InGaAs QDs have been analyzed through mutual comparisons among four samples with different parameters. An anisotropic arrangement develops with increasing number of stacks, and high-temperature capping allows isolated QDs to be spontaneously organized into a one-dimensionally aligned chain-like shape over a few ${\mu}m$, Moreover, the migration time allowed by growth interruption plays an additional important role in the chain arrangement of QDs. The QD chains capped at high temperature exhibit blue shifts in the emission energy, which may be attributed to a slight outdiffusion of In from the InGaAs QDs.
Colloidal quantum dot (CQD) solar cells have attracted great attention due to their cost-effectiveness and solution-processability, as well as their size-dependent optical and electrical properties. The power conversion efficiency of CQD solar cells has rapidly increased up to ~8.6%, which corresponds to the 3 - 4 fold improvement during the last 3 - 4 years. Up to now, there have been many pioneering results in CQD solar cells. Here, we review the recent progress of CQD solar cells including CQD synthesis strategy and device structure engineering.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2014.02a
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pp.135.2-135.2
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2014
Photon conversion technology for thin film solar cells is reviewed. The high-energy photons which are hardly absorbed in solar cells can be transformed the low energy photon by the photon conversion process such as down conversion or down shift, which can improve the solar cell efficiency over the material limit. CdSe-based quantum dot materials commonly used in LED can be used as the photon conversion layer for Si thin film solar cells. The photon conversion structure of CdSe-based quantum dot for Si thin film solar cells will be presented and the pros and cons for the Si thin film solar cells integrated with the photon conversion layers will be discussed.
Quantum-dot cellular automata (QCA) is one of the few alternative computing platforms that has the potential to be a promising technology because of higher speed, smaller size, and lower power consumption in comparison with CMOS technology. This letter proposes an optimized full comparator for implementation in QCA. The proposed design is compared with previous works in terms of complexity, area, and delay. In comparison with the best previous full comparator, our design has 64% and 85% improvement in cell count and area, respectively. Also, it is implemented with only one clock cycle. The obtained results show that our full comparator is more efficient in terms of cell count, complexity, area, and delay compared to the previous designs. Therefore, this structure can be simply used in designing QCA-based circuits.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.27
no.3
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pp.151-155
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2014
We have developed quantum dot light emitting diodes (QD-LEDs) using a InP/ZnSe/ZnS multi-shell QD emission layer. The hybrid structure of organic hole transport layer/QD/organic electron transport layer was used for fabricating QD-LEDs. Poly(4-butylphenyl-diphenyl-amine) (poly-TPD) and tris[2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl]borane (3TPYMB) molecules were used as hole-transporting and electron-transporting layers, respectively. The emission, current efficiency, and driving characteristics of QD-LEDs with 50, 65 nm thick 3TPYMB layers were investigated. The QD-LED with a 50 nm thick 3TPYMB layer exhibited a maximum current efficiency of 1.3 cd/A.
This paper presents the simulation and design of an all-optical subtractor using a quantum-dot semiconductor optical amplifier Mach-Zehnder interferometer (QD-SOA MZI) structure consisting of two cascaded switches, the first of which produces the differential bit. Then the second switch produces the borrow bit by using the output of the first switch and the subtrahend data stream. Simulation results were obtained by solving the rate equations of the QD-SOA. The effects of QD-SOA length, peak power and current density have been investigated. The designed gate can operate at speeds of over 250 Gb/s. The simulation results demonstrate a high extinction ratio and a clear and wide-opening eye diagram.
Over the last two decades, quantum dot (QD) solar cells have attracted much attention due to the unique properties of QDs, including band gap tunability, slow hot electron cooling, and multiple exiton generation effect. However, most of the QDs employed in photovoltaic devices contain toxic heavy-metals such as cadmium or lead, which may limit the commercial application. Therefore, recently, heavy-metal-free QDs such as Cu-In-S or Cu-In-Se have been developed for application in solar cells. Here, we review the research trends in heavy-metal-free QD solar cells, mainly focusing on Cu-In-Se QD-sensitized solar cells (QDSC).
Kim, Namsoo;Oh, Sun Mi;Kim, Chong-Tai;Cho, Yong Jin
Food Engineering Progress
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v.14
no.1
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pp.21-26
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2010
C-Reactive protein (CRP), which is an 118 kDa pentameric protein, was secreted by the liver is an important biomarker for coronary disease, hypertension and inflammation. In this study, a method for CRP detection exploiting quantum dot (Qdot)-antibody conjugate was developed according to an indirect-competitive immunosensing protocol. For this purpose, a streptavidin-bound $Qdot_{605}$ was linked with a separately prepared biotinylated monoclonal antirat CRP antibody to produce a Qdot-antibody conjugate. The immunosensing was performed at 0.1 and 20 nM of the coating antigen and conjugate, respectively. The current method was found very sensitive in CRP detection, judging from the concentration-dependent fluorescence emission.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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