Jorge Deodanes, Oscar Armando (2023) Síntesis y caracterización óptica de puntos cuánticos de sulfuro de cadmio (CdS) y su aplicación en dispositivos emisores de luz. Other thesis, Universidad de El Salvador.

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Abstract

Los puntos cuánticos semiconductores son de las nanoestructuras más estudiadas en investigaciones fundamentales y en una amplia gama de aplicaciones tecnológicas. Ejemplos de estas aplicaciones son los diodos emisores de luz, los fotodetectores, las celdas solares, las bio-etiquetas y la conversión descendente (down conversion), entre otras. En las últimas décadas, se han utilizado diferentes nanoestructuras, polímeros y técnicas para fabricar diodos emisores de luz con mayor eficiencia. Sin embargo, aún existen problemas de disminución de la emisión, reabsorción de la emisión y en la deposición del material activo, entre otros. En este trabajo se sintetizaron muestras de puntos cuánticos de sulfuro de cadmio aplicando un método químico simple de no inyección sin iniciadores de nucleación. Se utilizaron 1-Octadeceno y ácido oleico como solvente y ligando, respectivamente. Las muestras QDs de sulfuro de cadmio sintetizadas fueron caracterizadas ópticamente mediante espectroscopia de absorción y fotoluminiscencia. En los espectros de fotoluminiscencia se observan claramente dos bandas atribuidas a la recombinación de excitones libres y excitones ligados a defectos en las nanoestructuras. Los centros de las bandas de absorción y fotoluminiscencia están separados por aproximadamente 1 eV. Por lo tanto, esperamos que los efectos de reabsorción no sean muy relevantes en estas muestras. Estas nanoestructuras, han sido utilizadas en la fabricación de prototipos de diodos emisores de luz blanca hechos en casa usando el método de empaquetamiento fotoactivo. En el primer prototipo se recubrió un diodo emisor de luz ultravioleta con una capa de puntos cuánticos de sulfuro de cadmio en una resina cristal poliéster, obteniéndose una intensa emisión entre 450 nm y 750 nm con una eficiencia cuántica externa de aproximadamente 50%. Sin embargo, se observó una baja compatibilidad nanoestructura-resina y un escape no deseado de luz ultravioleta. Para mejorar la compatibilidad se realizó un cambio de solvente de las nanoestructuras. El escape de luz ultravioleta fue tratado mediante la adición de una capa extra de puntos cuánticos de carbono grafeno en resina cristal poliéster. Estas mejoras fueron introducidas con éxito en un segundo prototipo. Sin embargo, las eficiencias cuánticas externas obtenidas fueron de 8%-23% aproximadamente. Estos resultados se discuten ampliamente en este trabajo.

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