반도체 나노입자의 분광학적 성질 (예비)

목차

1. 실험목적
2. 실험 이론
3. 실험 배경
4. 실험 방법
5. 장치 및 시약
6. 장치 및 시약 조사
7. 참고문헌

본문내용

◎ 실험목적
최근 분자계와 벌크의 중간적인 크기를 가진 나노입자(nanoparticle, nanocrystal or quantum dot)들의 합성과 이들의 성질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 실험에서는 반도체 나노입자를 합성하고 그 분광학적 성질을 관찰하여 크기와 분광학적 성질 사이의 관계를 고찰할 것이다.

◎ 실험 이론
▸ 띠 이론(Band theory)
에너지 대 이론을 말한다. 고체의 전기적 성질을 에너지대의 구조에 의해서 설명하는 이론이다. 에너지대에는 전자가 존재할 수 있는 상태인 허용대와 전자가 존재하지 않는 상태인 금제대가 있으며 그림과 같은 샌드위치 구조로 되어있다. 허용대는 거기에 가전자가 충만하고 있는 상태에 있는 가전자대, 자유롭게 움직일 수 있는 전자가 존재하는 전도대 및 전자가 전혀 존재하지 않는 공대로 구별된다. 이 이론에 의하면 도체와 절연체의 차이는 그림과 같이 상이한 에너지대 구조를 갖기 때문이라고 설명할 수 있다.
▸ 결합궤도함수와 반결합 궤도함수
부가 조합된 분자 궤도함수는 두 수소 원자의 1s 원자 궤도함수보다 에너지 면에서 더 낮으며, 이를 결합성 분자궤도함수라고 부른다. 이 결합성 분자궤도함수에 있는 전자는 대부분 두 핵 사이의 영역에서 대부분의 시간을 보내고, 따라서 두 원자가 서로 결합하게 된다. 상쇄 조합된 분자 궤도함수는 두 수소의 1s 궤도함수보다 에너지가 더 높으며, 이를 반결합성 분자궤도함수라고 한다. 반결합성분자궤도함수는 마디라고 하는 두 핵 사이의 가운데 영역에 전자가 존재할 수 없으므로 결합에 기여할 수 없다. 따라서, 두 핵은 서로 반발한다.
▸ 띠 간격
고체를 구성하고 있는 무한히 많은 원자는 각각 원자의 에너지 준위가 매우 가까이 접근되어 있어 결합을 나타내는 분자궤도 함수의 에너지 준위들은 연속되어 있는 것처럼 생각할 수 있는데, 이것을 에너지 띠(band)라고 부른다.

참고 자료

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