Ultradünne, zweidimensionale Cadmiumselenid-Nanokristalle : halogen-induzierte Kontrolle, Strukturaufklärung und Wachstumsmechanismus

Abstract

Die Nanotechnologie gilt mittlerweile aufgrund ihrer vielfältigen Anwen-dungsmöglichkeiten als eine der wichtigsten Zukunftstechnologien des 21. Jahrhunderts. Die Eigenschaften der Nanomaterialien hängen dabei von deren Größe, Form und Dimensionalität ab, weshalb für eine gezielte Steu-erung ein tiefgehendes Verständnis über den Einfluss verschiedener Synthe-separameter notwendig ist.

Zweidimensionale (2D) Nanokristalle stoßen aufgrund ihrer besonderen Ei-genschaften auf zunehmendes Forschungsinteresse. Diese neuen und ein-zigartigen Eigenschaften beruhen darauf, dass solche 2D-Nanokristalle late-rale Abmessungen von mindestens 100 nm aufweisen, jedoch nur wenige Atomlagen dick sind. Die kolloidale Synthese von 2D-Halbleiter-Nanokristal-len beschränkt sich bisher jedoch aufgrund der schwierigen Wachstumssteu-erung in bestimmte Richtungen auf wenige Beispiele, welches im Gegensatz zu den gut dokumentierten 0D- und 1D-Nanokristallen steht.

Der Fokus dieser Arbeit liegt auf der kolloidalen Synthese von ultradünnen 2D-Cadmiumselenid-Nanokristallen mit kontrollierbarer Größe, Form und Kristallstruktur. Der Schlüssel ist die Verwendung von halogenhaltigen Ver-bindungen als Additive in der hot-injection-Synthese. Dabei ist sowohl der Einfluss der chemischen Struktur auf die vorhanden Charakteristika unter-sucht worden als auch die Rolle des Additivs während der Synthese analy-siert worden. Darüber hinaus sind erste Untersuchungen zur Ermittlung der Ursachen für das 2D-Wachstum der Cadmiumselenid-Nanokristalle unter-nommen werden, um mit den hieraus gewonnen Erkenntnissen zukünftig auch andere 2D-Halbleiter-Nanokristalle synthetisieren zu können.