Оптические свойства гибридных структур на основе полупроводниковых квантовых точек селенида кадмия в пористых матрицах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат наук Громова Юлия Александровна

• Громова Юлия Александровна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Громова Юлия Александровна

Введение

1 Литературный обзор

1.1 Общие представления о коллоидных квантовых точках

1.1.1 История открытия

1.1.2 Коллоидный синтез полупроводниковых квантовых точек

1.1.3 Фотофизические свойства квантовых точек

1.2 Механизмы тушения люминесценции квантовых точек

1.2.1 Перенос носителей заряда

1.2.2 Безызлучательный перенос энергии

1.2.3 Модель безызлучательного переноса энергии в жёстком растворе

1.2.4 Безызлучательный перенос энергии от точечного диполя к двухмерному материалу

1.3 Гибридные структуры на основе основе коллоидных полупроводниковых квантовых точек

1.3.1 Сенсоры на основе квантовых точек

1.3.2 Гибридные структуры на основе квантовых точек и молекул фотосенсибилизаторов

1.3.3 Гибридные структуры на основе квантовых точек и наноуглерода

1.4 Матрицы для внедрения квантовых точек

1.4.1 Полимерные трековые мембраны

1.4.2 Пористые стёкла

1.5 Заключение

2 Методы внедрения и исследования оптических свойств коллоидных квантовых точек и гибридных структур на их основе в пористых матрицах

2.1 Материалы

2.2 Внедрение коллоидных КТ в пористые матрицы

2.2.1 Внедрение квантовых точек в трековые мембраны

2.2.2 Внедрение КТ в пористые стёкла

2.2.3 Формирование сухих слоев квантовых точек

2.3 Методы формирования гибридных структур на основе квантовых точек

2.3.1 Формирование гибридных структур в растворах

2.3.2 Формирование гибридных структур на основе КТ в трековых мембранах

2.3.3 Формирование комплексов КТ с молекулами аммиака в пористом стекле

2.3.4 Формирование гибридных структур КТ/графен

2.4 Методы исследования

3 Оптические свойства коллоидных квантовых точек в матрицах

3.1 Оптические свойства квантовых точек в коллоидных растворах

3.2 Проявления взаимодействия между КТ в сухих слоях

3.3 Оптические свойства квантовых точек в пористых матрицах

3.3.1 Квантовые точки в трековых мембранах

3.3.2 Квантовые точки в пористых стёклах

3.4 Выводы по главе

4 Оптические и электрические свойства гибридных структур на основе CdSe/ZnS КТ

4.1 Гибридные структуры в коллоидных растворах

4.1.1 Формирование комплексов КТ/ПАН

4.1.2 Формирование комплексов КТ/ПАР

4.2 Гибридные структуры на основе КТ и органических молекул в пористых матрицах

4.2.1 Гибридные структуры в трековых мембранах

4.2.2 Комплексы КТ/азокраситель в трековых мембранах

4.2.3 Структуры КТ/порфирин в трековых мембранах

4.2.4 Взаимодействие КТ с водными парами аммиака в пористом стекле

4.3 Многослойные гибридные структуры графен/КТ

4.4 Выводы по главе

5 Дезактивация энергии фотовозбуждения CdSe/ZnS КТ в гибридных

структурах на их основе

5.1 Безызлучательный перенос энергии в гибридных структурах КТ с молекулами азокрасителя

5.2 Перенос энергии фотовозбуждения от КТ к молекулам порфирина

в трековой мембране

5.3 Механизм тушения люминесценции КТ при взаимодействии с водными парами аммиака

5.4 Влияние паров аммиака на фототок в гибридных структурах графен/КТ

5.5 Выводы по главе

Заключение

Список цитируемой литературы

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптические свойства гибридных структур на основе полупроводниковых квантовых точек селенида кадмия в пористых матрицах»

Актуальность темы

Физика низкоразмерных систем одна из наиболее динамично развивающихся областей физики твёрдого тела. Интерес научного сообщества к наноструктурам вызван появлением уникальных размерных эффектов в твердом теле при уменьшении физического размера объекта до нескольких нанометров. Благодаря эффектам размерного квантования оптические, электрические и магнитные параметры нанокристаллов существенно модифицируются по сравнению с объемными материалами [1] и становятся зависимыми от размеров нанокристаллов, что даёт возможность создавать новые «умные» материалы с заданными характеристиками. Следует отметить, что исследования в области нанотехнологий являются приоритетными в большинстве развитых стран мира за счёт перспективности использования наноструктур в оптоэлектронике, фотонике, биологии и медицине [2,3].

Среди нанокристаллов различного типа особое место занимают коллоидные квантовые точки (КТ), нанокристаллы сферической формы, которые благодаря размерной зависимости оптических свойств являются уникальными люминофорами, а малые размеры КТ (порядка 1 — 10 нм) позволяют относительно легко интегрировать КТ в гибридные структуры и композитные материалы. Основные физические эффекты размерного квантования в квантовых точках, с которыми и был, в основном, связан интерес фундаментальной физики к таким наноструктурам, к настоящему времени определены [4]. Поэтому в физике нульмерных систем на первый план выступают новые направления, связанные с проблемно-ориентированными фундаментальными и поисковыми исследовани-

ями, сосредоточенными на разработке физических основ применений полупроводниковых нанокристаллов в широком диапазоне приложений от наноэлектро-ники до биологии и медицины [5,6].

Внедрение КТ в различные матрицы является актуальной задачей, так как композитные материалы на основе КТ, внедренных в прозрачные твердотельные матрицы, перспективны для разработки газовых сенсоров, нелинейный оптических элементов, фотокаталитических систем [7-9]. Матрицы можно условно разделить на два типа - активные (в которых КТ взаимодействуют с материалом матрицы) и пассивные (в которых взаимодействие КТ с материалом матрицы пренебрежимо мало). Однако, независимо от степени взаимодействия материала матрицы с внедренными в неё веществами, матрицу можно рассматривать как активный компонент, определяющий пространственное распределение квантовых точек, а также гибридных структур на их основе. При этом использование матриц зачастую позволяет создавать высокие локальные концентрации КТ без образования агломератов, что, например, может быть использовано для создания жестких растворов на основе КТ и органических молекул с эффективным переносом энергии без формирования комплексов между компонентами гибридной структуры. В свою очередь, создание гибридных структур на основе квантовых точек существенно расширяет области их возможного применения.

Следует отметить, что работы, посвященные созданию гибридных структур на основе квантовых точек, часто носят прикладной характер. Это приводит к тому, что изучению физических механизмов взаимодействия между компонентами в гибридных структурах уделяется недостаточно внимания. В тоже время, для успешного решения практических задач и оптимизации свойств гибридных структур необходимо четкое понимание физических механизмов лежащих в основе их функционирования.

Цели и задачи диссертационной работы

Целью диссертационной работы является установление основных физических механизмов диссипации энергии фотовозбуждения в коллоидных полупроводниковых квантовых точках в гибридных структурах.

Для достижения этой целей были решены следующие задачи:

1. исследованы спектрально-люминесцентные и кинетические свойства коллоидных квантовых точек Сё8е/2п8 в матрицах различного типа: в сухом слое на диэлектрической подложке, в образцах пористого боросиликатного стекла, и полиэтилентерефталатной трековой мембране;

2. сформированы гибридные структуры на основе коллоидных квантовых точек Сё8е/2п8, органических молекул и графена в растворах и в матрицах;

3. исследованы оптические и фотоэлектрические свойства сформированных в работе гибридных структур на основе квантовых точек Сё8е/2п8;

4. разработано модельное описание процессов диссипации энергии фотовозбуждения в квантовых точках Сё8е/2и8, входящих в гибридные структуры.

Научная новизна работы

1. Установлено, что внедрение гидрофобных коллоидных Сё8е/2и8 квантовых точек в боросиликатное пористое стекло приводит к адсорбции КТ на внутреннюю поверхность пор, при этом поры остаются доступны для проникновения газообразных соединений и жидкостей. Показано, что адсорбция КТ на внутреннюю поверхность пор стекла может приводить к 60% увеличению их квантового выхода люминесценции по сравнению с органическими растворителями.

2. Установлено, что гидрофобные квантовые точки Сё8е/2и8 внедряются в стенки трековых пор полиэтилентерефталатных трековых мембран, при этом

глубина их внедрения зависит от среднего размера КТ, а средние расстояния между КТ могут регулироваться условиями их внедрения.

3. Показано, что в трековых мембранах могут быть сформированы гибридные структуры на основе квантовых точек Сё8е/2и8 и органических молекул, в которых КТ внедрены в пристеночный слой пор трековых мембран, а органические молекулы либо связаны в комплекс с КТ, либо связаны с карбоксильными группами на внутренней поверхности пор трековых мембран в непосредственной близости с КТ.

4. Установлено, что в гибридных структурах квантовая точка/молекула, сформированных в трековых мембранах, может быть реализован эффективный безызлучательный резонансный перенос энергии фотовозбуждения от КТ к молекуле без их связывания в комплекс. Показано, что эффективность переноса энергии определяется не только условиями резонанса, но и пространственным распределением КТ в матрице.

5. Предложена физическая модель формирования гибридных структур на основе квантовых точек Сё8е/2и8 и органических молекул, учитывающая пространственное распределение КТ и молекул и его зависимость от среднего размера КТ.

6. Установлено, что взаимодействие квантовых точек Сё8е/2и8, внедренных в боросиликатное пористое стекло, с водными парами аммиака приводит к обратимому уменьшению интенсивности и времени затухания люминесценции КТ. Определена константа скорости дезактивации возбужденного состояния квантовых точек Сё8е/2и8 водными парами аммиака.

7. Установлено, что в гибридных структурах на основе Сё8е/2и8 квантовых точек и графена, сформированных на металлических электродах, амплитуда фототока коррелирует с интенсивностью люминесценции квантовых точек. Показано, что скорость индуцирования квантовыми точками

фотопроводимости в графене на порядок ниже скорости переноса энергии от КТ к графену.

Положения, выносимые на защиту

1. Пористые матрицы на основе полимеров и боросиликатных стекол задают пространственное расположение квантовых точек и предоставляют возможность формирования различного типа гибридных структур, в которых коллоидные квантовые точки выступают в качестве эффективного донора энергии фотовозбуждения для компонента структур, определяющего функциональность структур. Показано, что в полиэтилентерефталатных трековых мембранах формируются два типа гибридных структур на основе гидрофобных Сё8е/2п8 квантовых точек и органических молекул. Первый тип гибридных структур формируется в результате распределения комплексов квантовых точек с молекулами в приповерхностном слое стенок пор трековых мембран. Второй тип структур формируется в приповерхностном слое в результате последовательного внедрения квантовых точек и электростатического взаимодействия молекул с материалом матрицы.

2. В гибридных структурах на основе коллоидных полупроводниковых квантовых точек, внедренных в пористые матрицы, может быть реализован высокоэффективный перенос энергии от КТ к молекулам.

3. Эффективность переноса энергии в условиях жесткого раствора в гибридных структурах, сформированных в полиэтилентерефталатных трековых мембранах на основе квантовых точек Сё8е/2п8 и молекул, определяется пространственным расположением компонентов структуры, которое зависит от среднего размера КТ.

4. Разработана физическая модель формирования гибридных структур на основе полупроводниковых квантовых точек и молекул в полиэтилентерефта-

латных трековых мембранах, которая описывает люминесцентные свойства КТ в зависимости от концентрации молекул в условиях жесткого раствора.

5. Адсорбция молекул аммиака на поверхность квантовых точек CdSe/ZnS приводит к обратимому уменьшению их квантового выхода люминесценции.

6. Амплитуда фототока в гибридной структуре на основе коллоидных квантовых точек CdSe/ZnS и графена зависит от квантового выхода люминесценции КТ.

Апробация работы и публикации

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

- MRS Spring Meeting 2015, 6-10 апреля 2015г. Сан-Франциско, США;

- Всеросийский конгресс молодых учёных, 10-12 апреля 2015г., Санкт-Петербург, Россия;

- International conference on physics of light-matter coupling in nanostructures, 3-8 февраля, 2015г. Медельин, Колумбия;

- XII International Conference on Nanostructured Materials (NANO 2014), July 13-18, 2014 Moscow, Russia;

- 15th International Meeting on Chemical Sensors.(IMCS), March 16th to March 19th 2014 in Buenos Aires, Argentina;

- SPIE. Photonics Europe Brussels, Belgium 14 - 17 April 2014;

- ICANR13 25-28 August 2013, COEX, Seoul, Korea;

- Imaginenano2013, 23-26 April, Billbao, Spain;

- II Всероссийский конгресс молодых ученых, Санкт-Петербкрг, Россия 9-12 апреля 2013 года.

Основные результаты изложены в 23 публикациях, из которых 8 опубликованы в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК. Практическая значимость результатов работы

Практическая значимость работы состоит в том, что сформированные в ходе выполнения диссертационной работе гибридные структуры на основе полупроводниковых квантовых точек могут быть использованы в качестве функциональных элементов при разработке люминесцентных и электрических сенсоров, фототранзисторов и проточных систем с эффективной генерацией синглетного кислорода.

На основании результатов диссертационной работы было получено 4 патента РФ:

1. Диссоциативный люминесцентный наносенсор ионов металлов и водорода в водных растворах. Патент РФ № 2456579 от 20.07.2012.

2. Способ создания структур на основе полупроводниковых нанокристаллов и органических молекул. Патент РФ № 2 504 430 от 10.09.2014.

3. Электрический сенсор на пары гидразина. Патент РФ № 2522735 от 21.05.2014.

4. Люминесцентный сенсор на пары аммиака. Патент РФ № 2522902 от 21.05.2014.

Результаты диссертационной работы использованы и используются в университете ИТМО при выполнении проектов в рамках государственных контрактов, грантов РФФИ и Правительства Санкт-Петербурга, аналитических ведомственных программ Министерства образования и науки РФ.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе кафедры Оптической физики и современного естествознания университета ИТМО для подготовки лабораторного практикума «Практическое использование

наноструктур» для обучения магистров по двум профилям 200700 «Оптика наноструктур» и «Физика наноструктур».

Личный вклад автора

Содержание диссертации и основные положения, выносимые на защиту, отражают персональный вклад автора в опубликованные работы. Обсуждение результатов и подготовка к публикации полученных результатов проводилась совместно с соавторами, причем вклад диссертанта был определяющим. Общая постановка целей и задач исследований в рамках диссертационной работы проведена совместно с научным руководителем А.О. Орловой.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитированной литературы, включающего 145 наименований. Материал изложен на 144 страницах, содержит 60 рисунка и 10 таблиц.

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, аргументирована научная новизна работы, показана практическая значимость полученных результатов, представлены выносимые на защиту научные положения и определена структура диссертации.

В первой главе приведен аналитический обзор научно-технической литературы, содержащий общие сведения о коллоидных квантовых точках и их оптических свойствах. Описана методика синтеза коллоидных квантовых точек методом горячей инжекции, рассмотрено возникновение квантово-размерного эффекта в нанокристаллах и продемонстрирована размерная зависимость спектров поглощения и люминесценции квантовых точек. Рассмотрены основные механизмы тушения люминесценции КТ - перенос заряда и диполь-дипольный безыз-лучательный резонансный перенос энергии (FRET - Forster resonance energy transfer). Приведена классическая модель Фёрстера, описывающая диполь-дипольный перенос энергии в жёстком растворе. Описаны особенности переноса энергии, в случае если энергия фотовозбуждения делокализована в акцепторе энергии. Рассмотрены различные типы матриц, которые могут быть исполь-

зованы для внедрения квантовых точек. Приведено описание функциональных гибридных структур на основе квантовых точек и органических молекул и гра-фена, которые могут быть использованы в качестве сенсоров, для генерации синглетного кислорода и фоточувствительных элементов.

Вторая глава содержит описание параметров и оптических свойств объектов исследования и основных экспериментальных методик, использованных в работе. Изложены оригинальные методики внедрения гидрофобных КТ CdSe/ZnS в пористые матрицы. Описаны способы создания гибридных структур на основе КТ и органических молекул в растворах и матрицах, а также метод формирования слоистых гибридных структур на основе КТ и графена на стеклянных подложках и на микроэлектродах. Кратко описаны использованные в работе методы спектрально-люминесцентного и микроскопического анализа гибридных наноструктурированных материалов, отдельное внимание уделено особенностям регистрации спектрально-люминесцентных характеристик сильно рассеивающих образцов.

В третьей главе приведены результаты экспериментального исследования оптических свойств коллоидных квантовых точек, внедренных в пористые матрицы, рассмотрены спектрально-люминесцентные свойства КТ в растворах толуола. Показано, что при формировании сухих слоев КТ на подложке в ансамбле КТ возникает эффективный перенос энергии по механизму FRET от меньших КТ к большим. Показано, что пропитывание полиэтилен-терефталатных трековых мембран растворами КТ в толуоле приводит к

т/V I ч u и ♦♦

внедрению К1 в приповерхностный слой трековых пор, причем концентрация КТ и время пропитывания определяют средние расстояния между КТ в образцах и, как следствие, эффективность переноса энергии между КТ в трековой мембране.

Показано, что боросиликатное пористое стекло может быть использовано в качестве пористой матрицы для создания гибридных структур на основе гидрофобных CdSe/ZnS квантовых точек. Установлено, что КТ сорбируются

на внутреннюю поверхность пор пористого стекла, а за счет хорошо развитой поверхности пор могут быть сформированы образцы, в которых средние расстояния между КТ полностью исключают перенос энергии между соседними точками, при этом число КТ эквивалентно их концентрации 3 х 10-5 моль/л в растворе. Установлено, что сорбция квантовых точек Сё8е/2п8 на внутреннюю поверхность пор боросиликатного стекла приводит к увеличению их квантового выхода люминесценции.

В четвертой главе представлены результаты исследования оптических и электрических свойств гибридных структур на основе коллоидных квантовых точек Сё8е/2п8. Представлены оптические свойства комплексов на основе КТ и молекул азокрасителя в растворе толуола, а также в трековых мембранах. Рассмотрено формирование гибридных структур на основе КТ и молекул порфирина в пристеночном слое пор трековых мембран, в которых КТ и порфирин не связаны в комплекс, однако, за счёт малого расстояния между компонентами структуры наблюдается безызлучательный перенос энергии. Показано, что воздействие водных паров аммиака на КТ в пористом стекле приводит к обратимому тушению люминесценции КТ. Рассматриваются гибридные структуры, сформированные нанесением слоя КТ на ленту многослойного графена, расположенную между электродами. Показано, что взаимодействие квантовых точек с графеном приводит к тушению люминесценции КТ и к появлению фототока в гибридных структурах КТ/графен.

Пятая глава посвящена подробному обсуждению дезактивации возбужденного состояния в квантовых точках Сё8е/2п8 в гибридных структурах. В главе рассмотрены возможные физические механизмы изменения квантовых выходов люминесценции КТ и предложено модельное описание систем, изучаемых в работе.

В Заключении выполнено обобщение результатов исследования и изложены основные результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы.

Глава 1 Литературный обзор

1.1 Общие представления о коллоидных квантовых точках

1.1.1 История открытия

Коллоидные полупроводниковые наночастицы, такие как Сё8 и ТЮ2 оказались в центре внимания начиная с 1980 годов. Благодаря развитой удельной поверхности наночастицы оказались эффективным фотокатализатором при проведении фотоэлектрохимических реакций [10]. Дальнейший интерес к нанокристаллам был подстёгнут открытием в 1985г. влияния квантово-размерного эффекта на оптические свойства полупроводников Екимовым и Эфросом в СССР [11, 12] и Брюсом в США [13]. Термин «квантовая точка» впервые был предложен Риддом в 1988 г. [14] и с тех пор повсеместно используется в научной среде.

Для того чтобы избежать путаницы в терминологии, стоит подчеркнуть, что общий термин «наночастицы» характеризует размер объекта (обычно 1-100нм). Наночастицы, обладающие кристаллической структурой, принято называть нанокристаллами, а термин «квантовая точка» относится к объектам со специфической электронной структурой, возникающей из-за пространственного ограничения элементарных возбуждений в трёх измерениях. Квантовые точки имеют сферическую форму и их размеры обычно составляют 1-10 нм в зависимости от материала.Максимальный размер КТ определяется боровским

радиусом экситона в данном материале - если нанокристал превышает его, то квантования уровней энергии не происходит.

Первые исследования оптических свойств квантовых точек проводились в стеклянных матрицах [11] или водных золях [13]. До середины 1990-ых основной проблемой являлось отсутствие методов синтеза, позволяющих наладить изготовление квантовых точек с контролируемым распределением по размерам и с заданными физико-химическими свойствами. Эта задача была решена только в 1993 году, когда Мюррей, Норирис и Бавинди предложили технику синтеза квантовых точек методом горячей инжекции [15]. Этот метод синтеза позволяет получать монодисперсные ансамбли нанокристаллов из халькогенидов кадмия с узким распределением по размерам. Зарождение и рост КТ происходят в органическом растворителе при участии поверхностно активных молекул и инициируются или горячей инжекцией [15] или нагревом [16] реакционной смеси. Это метод стал основным для выращивания полупроводниковых нанокристал-лов из металла, оксидов металлов и других неорганических материалов. Позже была продемонстрирована возможность синтеза квантовых точек в водных растворах, например, синтеза полупроводников А2В6 покрытых тиолами, в водной среде [17].

На сегодняшний день разработано множество методов синтеза наноразмер-ных частиц и кристаллов, многообразие которых отражает схема представленная на Рисунке 1.1. Методы синтеза нанокристалов «сверху-вниз» основаны на измельчении макроскопических твердых тел механически (например, на шаровой мельнице) или химически (литография, расслоение, травление и т.д.). Методы «снизу-вверх» наоборот предполагают сборку наночастиц из молекул, атомов и ионов и могут осуществляться в ходе газофазовых или жидкостных химических реакциях, агрегации и кристаллизации. При этом жидкофазные реакции в водных и неводных растворах оказались особенно удобны и успешны.

В работе использовались квантовые точки, синтезированные методом горячей инжекции, который далее будет подробно рассмотрен.

Наночастицы + Нанокристаллы

Порошки, коллоиды На подложке

«Снизу-вверх»

«Сверху-вниз»

Шаровая мельница

В газовой фазе В жидкой фазе " ~ ™

Пиролиз аэрозолей, конденсация газов, и т.д.

Водный синтез Неводный синтез с применением ПАВ Другие

Соосаждение, гидролиз геотермальный и т.д. Золь-гель, микроэмульсионный, сольво-термальный

Химическое осаждение из газовой фазы, молекулярно-пучковая эпитаксия,

импульсное лазерное напыление, электроосаждение, и т.д.

Рисунок 1.1: Классификация методов синтеза неорганических нанокристаллов

и наночастиц, адаптировано из [6].

1.1.2 Коллоидный синтез полупроводниковых квантовых точек

Для того чтобы получить нанокристаллы методом горячей инжекции, в разогретую до 250 — 300оС смесь координирующих растворителей и молекул стабилизаторов быстрой инъекцией вводят смесь прекурсоров для рост нанокристаллов. После чего происходит быстрое зарождение ядер нанокристаллов и последующий их медленный рост, управляемые посредством температуры.

Для получения набора квантовых точек разных средних размеров, порции реакционной смеси могут быть извлечены из реакционного сосуда через некоторые временные интервалы. В этом случае подансамбли КТ имеют разброс по размерам 10 < а < 15%, который затем можно уменьшить до ^ 5% с использованием техники размерно-селективного осаждения [18].

Следует отметить, что использование поверхностно активных молекул является необходимым условием для успешного синтеза, т.к. они уменьшают

энергию поверхностного натяжения на границе раздела фаз и стабилизируют частицы, препятствуя их агрегации и придают растворимость. Важно, чтобы стабилизатор не препятствовал диффузионному росту квантовых точек, и так же пассивировал их поверхность таким образом, чтобы электрон-дырочная пара оказалась локализована в ядре и носители заряда не рекомбинировали на поверхностных ловушках заряда. В качестве молекул стабилизаторов для гидрофобных квантовых точек обычно используют многоатомные органические молекулы, такие как триоктилфосфин (TOP), триоктилфосфин оксид (ТОРО), олеиновая кислота, октадецил фосфоновая кислота (ODPA), стеариновая кислота и т.д. [19,20].

Часто ядро КТ покрывают оболочкой из другого полупроводникового материала толщиной в несколько монослоёв [21, 22]. Оболочка пассивирует оборванные связи на поверхности ядра и предотвращает деградацию квантовой точки в результате, например, окисления. В зависимости от соотношения ширин запрещенных зон в материалах, используемых для ядра и оболочки КТ можно выделить два типа квантовых точек (Рис. 1.2).

КТ типа I

КТ типа II

§

о. ф i

-—►

к со

e- о Ф со Т S т X о со q О о

CdSe ZnS

h+

V

§

.

ф i

e > к а О ф СО

CdTe

Ф т s j

h+ S ■О О X о со q О о

v

Рисунок 1.2: Схематическое строение и зонная диаграмма для квантовых точек

ядро/оболочка типа-1 и типа-11.

В КТ первого типа, в качестве оболочки используется более широкозонный полупроводник, чем материал ядра. В этом случае усиливается локализация экситона в ядре, что приводит к увеличению квантового выхода люминесценции [21]. В КТ второго типа материал оболочки выбирается таким образом, чтобы приводить к эффективному разделению фотовозбуждённых зарядов на границе ядро/оболочка [23], что делает такие КТ перспективным материалом для фотовольтаики.

1.1.3 Фотофизические свойства квантовых точек

Как уже отмечалось, одной из основных причин интереса к квантовым точкам является квантование энергетического спектра нанокристалла при уменьшении его размеров меньше боровского радиуса экситона в данном материале. Размерная зависимость характерна не только для электронных, но также и для фононных спектров квантовых точек. Кроме того, с изменением размера нанокристаллов меняются их магнитные свойства, параметры решётки, и термодинамические величины, определяющие структурные и фазовые превращения вещества [4].

Одним из наиболее характерных размерных эффектов, присущих полупроводниковым нанокристаллам, является размерное квантование их электронной подсистемы. Энергия электронов в квантовой точке сферической формы радиуса Я описывается выражением:

Ег,, = (1.1)

2т*

где кп1 = £П//Д, £п/ - п-й корень 1-й функции Бесселя, п и I - главное квантовое число и угловой момент, т* - эффективная масса электрона. Таким образом, трёхмерное пространственное ограничение движения носителей зарядов приводит к тому, что непрерывный энергетический спектр, характерный для массивных материалов, расщепляется на дискретные уровни размерного

квантования. Кроме того, оказывается, что энергия дискретных уровней в случае сферических квантовых точек обратно пропорциональна квадрату радиуса нанокристалла:

(1.2)

Переход непрерывного энергетического спектра зоны проводимости и валентной зоны объемного полупроводника в дискретный спектр состояний квантовой точки представлен на Рисунке 1.3.

п

с3

Пс

п

V1

V 2

п

Рисунок 1.3: Трансформация непрерывного энергетического спектра зоны проводимости Ес(к) и валентной зоны (к) объемного полупроводника в

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Громова Юлия Александровна, 2015 год

Список цитируемой литературы

1. Андриевский РА, Рагуля АВ. Наноструктурные материалы. — «Академия», 2005.

2. Пул Ч, Оуэлис Ф. Нанотехнологии. — Техносфера, 2005.

3. Smyder Julie A, Krauss Todd D. Coming attractions for semiconductor quantum dots // Materials Today. — 2011. — Vol. 14, no. 9. — Pp. 382-387.

4. Федоров АВ, Баранов АВ. Оптика квантовых точек. — СПб: Недра, 2005.

5. Freeman Ronit, Willner Itamar. Optical molecular sensing with semiconductor quantum dots (QDs) // Chemical Society Reviews. — 2012. — Vol. 41, no. 10. — Pp. 4067-4085.

6. Konstantatos Gerasimos, Sargent Edward H. Colloidal quantum dot optoelectronics and photovoltaics. — Cambridge University Press, 2013.

7. Costa-Fernandez Jose M, Pereiro Rosario, Sanz-Medel Alfredo. The use of luminescent quantum dots for optical sensing // TrAC Trends in Analytical Chemistry. — 2006. — Vol. 25, no. 3. — Pp. 207-218.

8. CuO Quantum-Dot-Sensitized Mesoporous ZnO for Visible-Light Photocataly-sis / Yunxin Liu, Jianxin Shi, Qing Peng, Yadong Li // Chemistry-A European Journal. — 2013. — Vol. 19, no. 13. — Pp. 4319-4326.

9. Wood Vanessa, Bulovic Vladimir. Colloidal quantum dot light-emitting devices // Nano Reviews. — 2010. — Vol. 1.

10. Nozik Arthur J. Photoelectrochemistry: applications to solar energy conversion // Annual Review of Physical Chemistry. — 1978. — Vol. 29, no. 1. — Pp. 189-222.

11. Ekimov AI, Onushchenko AA. Quantum size effect in three-dimensional microscopic semiconductor crystals // ZhETF Pisma Redaktsiiu. — 1981. — Vol. 34. — P. 363.

12. Efros Al L. Interband absorption of light in a semiconductor sphere // Soviet Physics Semiconductors-Ussr. — 1982. — Vol. 16, no. 7. — Pp. 772-775.

13. Brus Louis. Electronic wave functions in semiconductor clusters: experiment and theory // The Journal of Physical Chemistry. — 1986. — Vol. 90, no. 12. — Pp. 2555-2560.

14. Observation of discrete electronic states in a zero-dimensional semiconductor nanostructure / MA Reed, JN Randall, RJ Aggarwal et al. // Physical Review Letters. — 1988. — Vol. 60, no. 6. — P. 535.

15. Murray CBea, Norris David J, Bawendi Moungi G. Synthesis and characterization of nearly monodisperse CdE (E= sulfur, selenium, tellurium) semiconductor nanocrystallites // Journal of the American Chemical Society. — 1993. — Vol. 115, no. 19. — Pp. 8706-8715.

16. Ultra-large-scale syntheses of monodisperse nanocrystals / Jongnam Park, Kwangjin An, Yosun Hwang et al. // Nature materials. — 2004. — Vol. 3, no. 12. — Pp. 891-895.

17. Thiol-capping of CdTe nanocrystals: an alternative to organometallic synthetic routes / Nikolai Gaponik, Dmitri V Talapin, Andrey L Rogach et al. // The Journal of Physical Chemistry B. — 2002. — Vol. 106, no. 29. — Pp. 7177-7185.

18. Colloidal synthesis of nanocrystals and nanocrystal superlattices / Christopher B Murray, Shouheng Sun, Wolfgang Gaschler et al. // IBM Journal of Research and Development. — 2001. — Vol. 45, no. 1. — Pp. 47-56.

19. CdSe/CdS/ZnS and CdSe/ZnSe/ZnS core-shell-shell nanocrystals / Dmitri V Ta-lapin, Ivo Mekis, Stephan Gotzinger et al. // The Journal of Physical Chemistry B. — 2004. — Vol. 108, no. 49. — Pp. 18826-18831.

20. Synthesis, surface studies, composition and structural characterization of CdSe, core/shell and biologically active nanocrystals / Sandra J Rosenthal, James McBride, Stephen J Pennycook, Leonard C Feldman // Surface science reports. — 2007. — Vol. 62, no. 4. — Pp. 111-157.

21. Hines Margaret A, Guyot-Sionnest Philippe. Synthesis and characterization of strongly luminescing ZnS-capped CdSe nanocrystals // The Journal of Physical Chemistry. — 1996. — Vol. 100, no. 2. — Pp. 468-471.

22. Synthesis of luminescent thin-film CdSe/ZnSe quantum dot composites using CdSe quantum dots passivated with an overlayer of ZnSe / Michal Danek, Klavs F Jensen, Chris B Murray, Moungi G Bawendi // Chemistry of Materials. — 1996. — Vol. 8, no. 1. — Pp. 173-180.

23. Near-infrared fluorescent type II quantum dots for sentinel lymph node mapping / Sungjee Kim, Yong Taik Lim, Edward G Soltesz et al. // Nature biotechnology. — 2004. — Vol. 22, no. 1. — Pp. 93-97.

24. Empedocles Stephen A, Norris DJ, Bawendi MG. Photoluminescence spectroscopy of single CdSe nanocrystallite quantum dots // Physical Review Letters. — 1996. — Vol. 77, no. 18. — P. 3873.

25. Experimental determination of the extinction coefficient of CdTe, CdSe, and CdS nanocrystals / W William Yu, Lianhua Qu, Wenzhuo Guo, Xiaogang Peng // Chemistry of Materials. — 2003. — Vol. 15, no. 14. — Pp. 2854-2860.

26. Luminescence properties of CdSe quantum crystallites: Resonance between interior and surface localized states / Moungi G Bawendi, PJ Carroll, William L Wilson, LE Brus // The Journal of Chemical Physics. — 1992. — Vol. 96, no. 2. — Pp. 946-954.

27. Fluorescence decay time of single semiconductor nanocrystals / Germar Schlegel, Jolanta Bohnenberger, Inga Potapova, Alf Mews // Physical Review Letters. — 2002. — Vol. 88, no. 13. — P. 137401.

28. Hutnik Cindy M, Szabo Arthur G. Confirmation that multiexponential fluorescence decay behavior of holoazurin originates from conformational heterogeneity // Biochemistry. — 1989. — Vol. 28, no. 9. — Pp. 3923-3934.

29. Protein conformational dynamics probed by single-molecule electron transfer / Haw Yang, Guobin Luo, Pallop Karnchanaphanurach et al. // Science. — 2003. — Vol. 302, no. 5643. — Pp. 262-266.

30. Band-edge exciton in quantum dots of semiconductors with a degenerate valence band: Dark and bright exciton states / Al L Efros, M Rosen, M Kuno et al. // Physical Review B. — 1996. — Vol. 54, no. 7. — P. 4843.

31. Nirmal M, Murray CB, Bawendi MG. Fluorescence-line narrowing in CdSe quantum dots: Surface localization of the photogenerated exciton // Physical Review B. — 1994. — Vol. 50, no. 4. — P. 2293.

32. Observation of the"dark exciton"in CdSe quantum dots / M Nirmal, DJ Norris, M Kuno et al. // Physical review letters. — 1995. — Vol. 75, no. 20. — P. 3728.

33. Multiple temperature regimes of radiative decay in CdSe nanocrystal quantum dots: Intrinsic limits to the dark-exciton lifetime / SA Crooker, T Barrick, JA Hollingsworth, VI Klimov // Applied Physics Letters. — 2003. — Vol. 82, no. 17. — Pp. 2793-2795.

34. Califano Marco, Franceschetti Alberto, Zunger Alex. Temperature dependence of excitonic radiative decay in CdSe quantum dots: the role of surface hole traps // Nano letters. - 2005. - Vol. 5, no. 12. - Pp. 2360-2364.

35. Labeau Olivier, Tamarat Philippe, Lounis Brahim. Temperature Dependence of the Luminescence Lifetime of Single CdSe/ZnS Quantum Dots // Physical Review Letters. - 2003. - Vol. 90, no. 25. - P. 257404.

36. Two types of luminescence blinking revealed by spectroelectrochemistry of single quantum dots / Christophe Galland, Yagnaseni Ghosh, Andrea Steinbriick et al. // Nature. - 2011. - Vol. 479, no. 7372. - Pp. 203-207.

37. Emission intensity dependence and single-exponential behavior in single colloidal quantum dot fluorescence lifetimes / Brent R Fisher, HansJürgen Eisler, Nathan E Stott, Moungi G Bawendi // The Journal of Physical Chemistry B. - 2004. - Vol. 108, no. 1. - Pp. 143-148.

38. Continuous distribution of emission states from single CdSe/ZnS quantum dots / Kai Zhang, Hauyee Chang, Aihua Fu et al. // Nano letters. - 2006. - Vol. 6, no. 4. - Pp. 843-847.

39. Breakdown of volume scaling in Auger recombination in CdSe/CdS heteronanocrystals: the role of the core- shell interface / Florencio García-Santamaría, Sergio Brovelli, Ranjani Viswanatha et al. // Nano letters. - 2011.

- Vol. 11, no. 2. - Pp. 687-693.

40. Exciton-trion transitions in single CdSe-CdS core-shell nanocrystals / Daniel E Gomez, Joel van Embden, Paul Mulvaney et al. // Acs Nano. - 2009.

- Vol. 3, no. 8. - Pp. 2281-2287.

41. Jha Praket P, Guyot-Sionnest Philippe. Trion decay in colloidal quantum dots // Acs Nano. - 2009. - Vol. 3, no. 4. - Pp. 1011-1015.

42. Challenge to the charging model of semiconductor-nanocrystal fluorescence intermittency from off-state quantum yields and multiexciton blinking / Jing Zhao, Gautham Nair, Brent R Fisher, Moungi G Bawendi // Physical review letters. — 2010. - Vol. 104, no. 15. - P. 157403.

43. Rosen Shamir, Schwartz Osip, Oron Dan. Transient fluorescence of the off state in blinking CdSe/CdS/ZnS semiconductor nanocrystals is not governed by auger recombination // Physical review letters. — 2010. — Vol. 104, no. 15. — P. 157404.

44. Lakowicz Joseph R. Principles of fluorescence spectroscopy. — Springer Science & Business Media, 2007.

45. Безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения / ВЛ Ермолаев, ЕН Бодунов, ЕБ Свешникова, ТА Шахвердов. — Ленинград: «Наука», 1977.

46. Forster Th. 10th Spiers Memorial Lecture. Transfer mechanisms of electronic excitation // Discussions of the Faraday Society. — 1959. — Vol. 27. — Pp. 7-17.

47. Агранович ВМ, Галанин МД. Перенос энергии электронного возбуждения в конденсированных средах. — Москва: «Наука», 1978.

48. Chance RR, Prock A, Silbey R. Molecular fluorescence and energy transfer near interfaces // Adv. Chem. Phys. — 1978. — Vol. 37, no. 1. — P. 65.

49. Swathi RS, Sebastian KL. Long range resonance energy transfer from a dye molecule to graphene has (distance)- 4 dependence // The Journal of chemical physics. — 2009. — Vol. 130, no. 8. — P. 086101.

50. Swathi RS, Sebastian KL. Resonance energy transfer from a dye molecule to graphene // The Journal of chemical physics. — 2008. — Vol. 129, no. 5. — P. 054703.

51. Photoinduced Charge Separation and Recombination Processes in CdSe Quantum Dot and Graphene Oxide Composites with Methylene Blue as Linker / Pengtao Jing, Wenyu Ji, Xi Yuan et al. // The Journal of Physical Chemistry Letters. — 2013. - Vol. 4, no. 17. - Pp. 2919-2925.

52. Energy transfer from individual semiconductor nanocrystals to graphene / Zheyuan Chen, Stephane Berciaud, Colin Nuckolls et al. // ACS nano. — 2010.

- Vol. 4, no. 5. — Pp. 2964-2968.

53. Luminescent quantum dots for multiplexed biological detection and imaging / Warren CW Chan, Dustin J Maxwell, Xiaohu Gao et al. // Current opinion in biotechnology. — 2002. — Vol. 13, no. 1. — Pp. 40-46.

54. In vivo molecular and cellular imaging with quantum dots / Xiaohu Gao, Lily Yang, John A Petros et al. // Current opinion in biotechnology. — 2005. — Vol. 16, no. 1. — Pp. 63-72.

55. Quantum dot-polymethacrylate composites for the analysis of NOx by fluorescence spectroscopy / Victor Fabregat, M Angeles Izquierdo, M Isabel Burguete et al. // Inorganica Chimica Acta. — 2012. — Vol. 381. — Pp. 212-217.

56. Sharon Etery, Freeman Ronit, Willner Itamar. CdSe/ZnS quantum dots-G-quadruplex/hemin hybrids as optical DNA sensors and aptasensors // Analytical chemistry. — 2010. — Vol. 82, no. 17. — Pp. 7073-7077.

57. A simple QD-FRET bioprobe for sensitive and specific detection of hepatitis B virus DNA / Shan Huang, Hangna Qiu, Qi Xiao et al. // Journal of fluorescence.

— 2013. — Vol. 23, no. 5. — Pp. 1089-1098.

58. Maslov Vladimir, Orlova Anna, Baranov Alexander. Combination Therapy: Complexing of QDs with tetrapyrrols and other dyes // Photosensitizers in Medicine, Environment, and Security. — Springer, 2012. — Pp. 351-389.

59. Bioconjugates based on semiconductor quantum dots and porphyrin ligands: properties, exciton relaxation pathways and singlet oxygen generation efficiency for photodynamic therapy applications / EI Zenkevich, SV Gaponenko, EI Sagun, CV Borczyskowski // Rev. Nanosci. Nanotechnol. — 2013. — Vol. 2.

— Pp. 184-207.

60. Yao Qinghong, Brock Stephanie L. Optical sensing of triethylamine using CdSe aerogels // Nanotechnology. — 2010. — Vol. 21, no. 11. — P. 115502.

61. Self-assembled nanoscale biosensors based on quantum dot FRET donors / Igor L Medintz, Aaron R Clapp, Hedi Mattoussi et al. // Nature materials. — 2003. — Vol. 2, no. 9. — Pp. 630-638.

62. DeRosa Maria C, Crutchley Robert J. Photosensitized singlet oxygen and its applications // Coordination Chemistry Reviews. — 2002. — Vol. 233. — Pp. 351-371.

63. Shi Lixin, Hernandez Billy, Selke Matthias. Singlet oxygen generation from water-soluble quantum dot-organic dye nanocomposites // Journal of the American Chemical Society. — 2006. — Vol. 128, no. 19. — Pp. 6278-6279.

64. Spectral-luminescence study of the formation of QD-sulfophthalocyanine molecule complexes in an aqueous solution / AO Orlova, VG Maslov, AV Baranov et al. // Optics and spectroscopy. — 2008. — Vol. 105, no. 5.

— Pp. 726-731.

65. Britton Jonathan, Antunes Edith, Nyokong Tebello. Fluorescence quenching and energy transfer in conjugates of quantum dots with zinc and indium tetraamino phthalocyanines // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry.

— 2010. — Vol. 210, no. 1. — Pp. 1-7.

66. Singlet oxygen production by peptide-coated quantum dot-photosensitizer conjugates / James M Tsay, Michael Trzoss, Lixin Shi et al. // Journal of the American Chemical Society. — 2007. — Vol. 129, no. 21. — Pp. 6865-6871.

67. Nanoassemblies designed from semiconductor quantum dots and molecular arrays / E Zenkevich, F Cichos, A Shulga et al. // The Journal of Physical Chemistry B. — 2005. — Vol. 109, no. 18. — Pp. 8679-8692.

68. Identification and assignment of porphyrin-CdSe hetero-nanoassemblies / EI Zenkevich, T Blaudeck, AM Shulga et al. // Journal of luminescence. — 2007. — Vol. 122. — Pp. 784-788.

69. Photophysical properties of self-aggregated porphyrin: semiconductor nanoassemblies / E Zenkevich, T Blaudeck, M Abdel-Mottaleb et al. //

International Journal of Photoenergy. — 2006. — Vol. 2006.

70. Frasco Manuela F, Vamvakaki Vicky, Chaniotakis Nikos. Porphyrin decorated CdSe quantum dots for direct fluorescent sensing of metal ions // Journal of Nanoparticle Research. — 2010. — Vol. 12, no. 4. — Pp. 1449-1458.

71. Effects of electron tunneling and nonresonance quenching of photoluminescence in semiconducting CdSe/ZnS and CdSe nanocrystals by porphyrin molecules in joint complexes / El Zen'Kevich, Th Blaudeck, M Heidernatsch et al. // Theoretical and Experimental Chemistry. — 2009. — Vol. 45, no. 1. — Pp. 23-34.

72. Farrow Blake, Kamat Prashant V. CdSe quantum dot sensitized solar cells. Shuttling electrons through stacked carbon nanocups // Journal of the American Chemical Society. — 2009. — Vol. 131, no. 31. — Pp. 11124-11131.

73. Nanocarbon-based photovoltaics / Marco Bernardi, Jessica Lohrman, Priyank V Kumar et al. // ACSnano. — 2012. — Vol. 6, no. 10. — Pp. 8896-8903.

74. Dramatically enhanced photoresponse of reduced graphene oxide with linker-free anchored CdSe nanoparticles / Yue Lin, Kun Zhang, Wufeng Chen et al. // ACS nano. — 2010. — Vol. 4, no. 6. — Pp. 3033-3038.

75. Dai Liming. Layered graphene/quantum dots: nanoassemblies for highly efficient solar cells // ChemSusChem. — 2010. — Vol. 3, no. 7. — Pp. 797-799.

76. Kamat Prashant V. Quantum dot solar cells. Semiconductor nanocrystals as light harvesters // The Journal of Physical Chemistry C. — 2008. — Vol. 112, no. 48. — Pp. 18737-18753.

77. Hybrid graphene-quantum dot phototransistors with ultrahigh gain / Gerasi-mos Konstantatos, Michela Badioli, Louis Gaudreau et al. // Nature nanotech-nology. — 2012. — Vol. 7, no. 6. — Pp. 363-368.

78. Boron nitride substrates for high-quality graphene electronics / CR Dean, AF Young, I Meric et al. // Nature nanotechnology. — 2010. — Vol. 5, no. 10. — Pp. 722-726.

79. Enhanced Multiphoton Emission from CdTe/ZnS Quantum Dots Decorated on Single-Layer Graphene / Jing Liu, Prashant Kumar, Yaowu Hu et al. // The Journal of Physical Chemistry C. — 2015. — Vol. 119, no. 11. — Pp. 6331-6336.

80. One-pot facile decoration of CdSe quantum dots on graphene nanosheets: novel graphene-CdSe nanocomposites with tunable fluorescent properties / Yi Wang, Hong-Bin Yao, Xiao-Han Wang, Shu-Hong Yu // Journal of Materials Chemistry. — 2011. — Vol. 21, no. 2. — Pp. 562-566.

81. Li Gui-Sheng, Zhang Die-Qing, Yu Jimmy C. A new visible-light photocatalyst: CdS quantum dots embedded mesoporous TiO2 // Environmental science & technology. — 2009. — Vol. 43, no. 18. — Pp. 7079-7085.

82. Forster energy transfer from blue-emitting polymers to colloidal CdSe/ ZnS core shell quantum dots / M Anni, L Manna, R Cingolani et al. // Applied Physics Letters. — 2004. - Vol. 85, no. 18. - Pp. 4169-4171.

83. Electroluminescence from CdSe quantum-dot/polymer composites / BO Dab-bousi, MG Bawendi, O Onitsuka, MF Rubner // Applied Physics Letters. — 1995. — Vol. 66, no. 11. — Pp. 1316-1318.

84. Temperature dependence of the photoluminescence properties of colloidal CdSe/ ZnS core/shell quantum dots embedded in a polystyrene matrix / D Valerini, A Creti, M Lomascolo et al. // Physical Review B. — 2005. — Vol. 71, no. 23. — P. 235409.

85. Measuring local quantum yield of photoluminescence and phototransformations with laser scanning microscope / VV Zakharov, MA Baranov, AS Zlatov, AV Veniaminov // NANOSYSTEMS. — P. 811.

86. Letant SE, Wang T-F. Study of porous glass doped with quantum dots or laser dyes under alpha irradiation // Applied physics letters. — 2006. — Vol. 88, no. 10. — P. 103110.

87. Bias-induced photoluminescence quenching of single colloidal quantum dots embedded in organic semiconductors / Hao Huang, August Dorn, Gautham P Nair et al. // Nano letters. — 2007. — Vol. 7, no. 12. — Pp. 3781-3786.

88. Спектральное исследование самоорганизации квантовых точек при испарении коллоидных растворов / ВЕ Адрианов, ВГ Маслов, АВ Баранов et al. // Оптический журнал. — 2011. — Vol. 78. — P. 11.

89. Self-Organization of Colloidal PbS Quantum Dots into Highly Ordered Superlattices / Alexander V Baranov, Elena V Ushakova, Valery V Golubkov et al. // Langmuir. — 2015. — Vol. 31, no. 1. — Pp. 506-513.

90. Apel P. Track etching technique in membrane technology // Radiation Measurements. — 2001. — Vol. 34, no. 1. — Pp. 559-566.

91. Ulbricht Mathias. Advanced functional polymer membranes // Polymer. — 2006.

— Vol. 47, no. 7. — Pp. 2217-2262.

92. Baker Richard W. Membrane technology. — Wiley Online Library, 2000.

93. Glucose determination using a re-usable enzyme-modified ion track membrane sensor / Dietmar Fink, Irina Klinkovich, Ohad Bukelman et al. // Biosensors and Bioelectronics. — 2009. — Vol. 24, no. 8. — Pp. 2702-2706.

94. Ensinger W. Formation of nanopore membranes and nanowires by high energy ion irradiation of polymer foils // Surface and Coatings Technology. — 2007. — Vol. 201, no. 19. — Pp. 8442-8447.

95. Koshikawa Hiroshi, Maekawa Yasunari, Usui Hiroaki. Formation of composite films of ion-track membranes embedded with oblique Cu nanowires for anisotropic infrared absorption // Radiation Physics and Chemistry. — 2008.

— Vol. 77, no. 4. — Pp. 453-455.

96. Enculescu I. Nanowires and nanotubes prepared using ion track membranes as templates // Digest J. Nanomater. Biostruct. — 2006. — Vol. 1. — Pp. 15-20.

97. Nikezic D, Yu KN. Formation and growth of tracks in nuclear track materials // Materials Science and Engineering: R: Reports. — 2004. — Vol. 46, no. 3. — Pp. 51-123.

98. Morphology of latent and etched heavy ion tracks in radiation resistant polymers polyimide and poly (ethylene naphthalate) / P Yu Apel, IV Blonskaya, VR Oganessian et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. — 2001. — Vol. 185, no. 1. — Pp. 216-221.

99. Swift heavy ion induced modification in pet: Structural and thermal properties / Virendra Singh, Tejvir Singh, Amita Chandra et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. — 2006. - Vol. 244, no. 1. - Pp. 243-247.

100. Spohr Reimar. Real-time control of track etching and recent experiments relevant to micro and nano fabrication // Radiation Measurements. — 2008. — Vol. 43. — Pp. S560-S570.

101. The heavy ion tracks in polymers investigation by means of high-effective liquid chromatography and atomic-force microscopy / AI Vilensky, OG Larionov, RV Gainutdinov et al. // Radiation measurements. — 2001. — Vol. 34, no. 1. — Pp. 75-80.

102. Reiss Peter, Bleuse Joël, Pron Adam. Highly luminescent CdSe/ZnSe core/shell nanocrystals of low size dispersion // Nano letters. — 2002. — Vol. 2, no. 7. — Pp. 781-784.

103. The possibility of using fullerene-saturated porous glasses for the optical limitation of laser radiation / IM Belusova, EA Gavronskaya, VA Grigor'ev et al. // J. Opt. Technol. — 2001. — Vol. 68. — Pp. 882-884.

104. ВМ Иванов. Гетероциклические азотсодержащие азосоединения. — «Наука», 1982.

105. Dissociative CdSe/ZnS quantum dot-molecule complex for luminescent sensing of metal ions in aqueous solutions / AV Baranov, AO Orlova, VG Maslov et al. // Journal of Applied Physics. — 2010. — Vol. 108, no. 7. — P. 074306.

106. Optical transitions in polarized CdSe, CdSe/ ZnSe, and CdSe/ CdS/ ZnS quantum dots dispersed in various polar solvents / Ung Thi Dieu Thuy, Nguyen Quang Liem, Myriam Protiere et al. // Applied Physics Letters. — 2007. — Vol. 91, no. 24. — P. 241908.

107. Monk Paul MS, Turner Claire, Akhtar Safina P. Electrochemical behaviour of methyl viologen in a matrix of paper // Electrochimica acta. — 1999. — Vol. 44, no. 26. — Pp. 4817-4826.

108. Development of formaldehyde sensing element using porous glass impregnated with Schiff's reagent / Yasuko Yamada Maruo, Jiro Nakamura, Masahiro Uchiya-ma et al. // Sensors and Actuators B: Chemical. — 2008. — Vol. 129, no. 2. — Pp. 544-550.

109. A ppb-level NO 2 detection system using coloration reactions in porous glass and its humidity dependence / Takashi Ohyama, Yasuko Yamada Maruo, Tohru Tanaka, Takayoshi Hayashi // Sensors and Actuators B: Chemical. — 2000.

— Vol. 64, no. 1. — Pp. 142-146.

110. Chemical modification of the internal surfaces of cylindrical pores of submicrometer size in poly (ethylene terephthalate) / Yasunari Maekawa, Yasuyuki Suzuki, Katsuya Maeyama et al. // Langmuir. — 2006. — Vol. 22, no. 6. — Pp. 2832-2837.

111. Track membranes with embedded semiconductor nanocrystals: structural and optical examinations / AO Orlova, Yu A Gromova, AV Savelyeva et al. // Nanotechnology. — 2011. — Vol. 22, no. 45. — P. 455201.

112. Фролов ЮГ. Курс колоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. — Москва: «Химия», 1989.

113. Effect of ZnS shell thickness on the phonon spectra in CdSe quantum dots / AV Baranov, Yu P Rakovich, JF Donegan et al. // Physical review B. — 2003. — Vol. 68, no. 16. — P. 165306.

114. Shilov VN. Dielectrophoresis of nanosized particle // Colloid Journal. — 2008.

— Vol. 70, no. 4. — Pp. 515-528.

115. High-yield dielectrophoretic assembly of two-dimensional graphene nanostruc-tures / Brian R Burg, Fabian Liitolf, Julian Schneider et al. // Applied Physics Letters. — 2009. — Vol. 94, no. 5. — P. 053110.

116. Formation of reliable electrical and thermal contacts between graphene and metal electrodes by laser annealing / SA Moshkalev, VA Ermakov, AR Vaz et al. // Microelectronic Engineering. — 2014. — Vol. 121. — Pp. 55-58.

117. Wahl M, Orthaus-Muller S. Time Tagged Time-Resolved Fluorescence Data Collection in Life Sciences // Technical note. — 2014.

118. Resonant energy transfer in quantum dots: Frequency-domain luminescent spectroscopy / S Yu Kruchinin, AV Fedorov, AV Baranov et al. // Physical Review B. — 2008. — Vol. 78, no. 12. — P. 125311.

119. Enhanced luminescence of CdSe quantum dots on gold colloids / Olga Ku-lakovich, Natalya Strekal, Alexandr Yaroshevich et al. // Nano Letters. — 2002.

— Vol. 2, no. 12. — Pp. 1449-1452.

120. Tvrdy Kevin, Kamat Prashant V. Substrate Driven Photochemistry of CdSe Quantum Dot Films: Charge Injection and Irreversible Transformations on Oxide Surfacesf // The Journal of Physical Chemistry A. — 2009. — Vol. 113, no. 16.

— Pp. 3765-3772.

121. Polyelectrolyte layer-by-layer deposition in cylindrical nanopores / Thomas D Lazzara, KH Aaron Lau, Ahmed I Abou-Kandil et al. // Acs Nano. — 2010. — Vol. 4, no. 7. — Pp. 3909-3920.

122. Паркер С. Фотолюминесценция растворов. — Москва: «Мир», 1972.

123. Nakashima Kunihiko, Noda Kenji, Mori Katsumi. Time-temperature-transformation diagrams for borosilicate glasses and preparation of chemically

durable porous glasses // Journal of the American Ceramic Society. — 1997. — Vol. 80, no. 5. — Pp. 1101-1110.

124. Shibata Shozo. Solvent extraction behavior of some metal-1-(2-pyridylazo)-2-naphthol chelates // Analytica Chimica Acta. — 1960. — Vol. 23. — Pp. 367-369.

125. SERS and DFT investigation of 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol and its metal complexes with Al (III), Mn (II), Fe (III), Cu (II), Zn (II) and Pb (II) / Laszlo Szabo, Krisztian Herman, Nicoleta E Mircescu et al. // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. — 2012. — Vol. 93. — Pp. 266-273.

126. Complexes of Zn (II) and Cd (II) with 4-(2-pyridylazo) resorcinol sorbed on sephadex QAE: characterization and theoretical study / MF Molina, JM Bosque-Sendra, M Nechar, R El Bergmi // Analytica chimica acta. — 1999. — Vol. 389, no. 1. — Pp. 281-290.

127. Photophysical properties of CdSe/ZnS quantum dot-porphyrin surface complexes in aqueous media / AO Orlova, MS Gubanova, VG Maslov et al. // Theoretical and Experimental Chemistry. — 2012. — Vol. 48, no. 1. — Pp. 62-71.

128. Quantum dots sensitized graphene: In situ growth and application in photoelectrochemical cells / Haixin Chang, Xiaojun Lv, Hao Zhang, Jinghong Li // Electrochemistry Communications. — 2010. — Vol. 12, no. 3. — Pp. 483-487.

129. Infrared photodetectors based on CVD-grown graphene and PbS quantum dots with ultrahigh responsivity / Zhenhua Sun, Zhike Liu, Jinhua Li et al. // Advanced Materials. — 2012. — Vol. 24, no. 43. — Pp. 5878-5883.

130. A Facile One -step Method to Produce Graphene-CdS Quantum Dot Nanocomposites as Promising Optoelectronic Materials / Aoneng Cao, Zhen Liu, Saisai Chu et al. // Advanced Materials. — 2010. — Vol. 22, no. 1. — Pp. 103-106.

131. Фотодеградация полупроводниковых нанокристаллов CdSe/ZnS в полимерной пленке на воздухе и в вакууме / ЕВ Клячковская, СВ Ващенко, АП Ступак, СВ Гапоненко // Журнал прикладной спектроскопии. — 2010. — Vol. 77, no. 5. — Pp. 793-796.

132. Photooxidation and photobleaching of single CdSe/ZnS quantum dots probed by room-temperature time-resolved spectroscopy / Wilfried GJHM van Sark, Patrick LTM Frederix, Dave J Van den Heuvel et al. // The Journal of Physical Chemistry B. — 2001. — Vol. 105, no. 35. — Pp. 8281-8284.

133. Спектральнолюминесцентные свойства комплексов, образованных одноименно заряженными CdTe квантовыми точками и молекулами тетрасульфофталоцианина / АО Орлова, МС Губанова, ВГ Маслов et al. // Оптика и спектроскопия. — 2010. — Vol. 108, no. 6. — Pp. 799-806.

134. An introduction to molecular electronics / NS Lidorenko, BI Ilin, IA Zaidenman

et al. // Moscow Energoizdat. — 1984. — Vol. 1.

135. Synthesis and application of quantum dots FRET-based protease sensors / Lifang Shi, Vania De Paoli, Nitsa Rosenzweig, Zeev Rosenzweig // Journal of the American Chemical Society. — 2006. — Vol. 128, no. 32. — Pp. 10378-10379.

136. Samia Anna, Dayal Smita, Burda Clemens. Quantum Dot-based Energy Transfer: Perspectives and Potential for Applications in Photodynamic Therapy // Photochemistry andphotobiology. — 2006. — Vol. 82, no. 3. — Pp. 617-625.

137. Kamat Prashant V. Boosting the efficiency of quantum dot sensitized solar cells through modulation of interfacial charge transfer // Accounts of chemical research. — 2012. — Vol. 45, no. 11. — Pp. 1906-1915.

138. Self-assembled nanoscale biosensors based on quantum dot FRET donors / Igor L Medintz, Aaron R Clapp, Hedi Mattoussi et al. // Nature materials. — 2003. — Vol. 2, no. 9. — Pp. 630-638.

139. Norris DJ, Bawendi MG. Measurement and assignment of the size-dependent optical spectrum in CdSe quantum dots // Physical Review B. — 1996. — Vol. 53, no. 24. — P. 16338.

140. Mann Marvin M, Hustrulid Andrew, Tate John T. The ionization and dissociation of water vapor and ammonia by electron impact // Physical Review. — 1940. — Vol. 58, no. 4. — P. 340.

141. Efficient charge transfer in solution-processed PbS quantum dot-reduced graphene oxide hybrid materials / Beatriz Martin-Garcia, Anatolii Polovitsyn, Mirko Prato, Iwan Moreels // Journal of Materials Chemistry C. — 2015. — Vol. 3, no. 27. — Pp. 7088-7095.

142. Gautam Madhav, Jayatissa Ahalapitiya H. Adsorption kinetics of ammonia sensing by graphene films decorated with platinum nanoparticles // Journal of Applied Physics. — 2012. — Vol. 111, no. 9. — P. 094317.

143. Gautam Madhav, Jayatissa Ahalapitiya H. Ammonia gas sensing behavior of graphene surface decorated with gold nanoparticles // Solid-State Electronics. — 2012. — Vol. 78. — Pp. 159-165.

144. Kathalingam A, Senthilkumar V, Rhee Jin-Koo. Hysteresis I-V nature of mechanically exfoliated graphene FET // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. — 2014. — Vol. 25, no. 3. — Pp. 1303-1308.

145. Akinov IA, Shablya AV. Cooperative spectral sensitization by dyes in luminescence and the photoelectric effect for semiconductors // Journal of Applied Spectroscopy. — 1968. — Vol. 9, no. 4. — Pp. 1078-1080.