Síntesis y caracterización de puntos cuánticos de perovskita CsPbBr3 puro y dopado con EuCl3

Abstract

Quantum dots are nanometer-sized semiconductor materials with interesting optical properties such that when excited with a single wavelength, an emission is obtained in the visible, this emission depends on the size of the quantum dot and the composition. This means that just by exciting with one wavelength you can have a gamma of emission colors. Specifically, the emission of quantum dots with perovskite structure is very pure and with high quantum efficiency. It has various applications such as in electronic devices and biomedicine. This work was carried out by the hot injection synthesis method and the structural and morphological characterization by X-ray diffraction, transmission electron microscopy, in addition to the study of the optical properties with absorption spectroscopy, emission spectroscopy of the perovskite quantum dots of pure CsPbBr3 and doped with EuCl3 at 0.1 mol % (with respect to pure perovskite). It was obtained as a result an increase of the emission intensity which resulted in the wavelength of 513 nm, for the doped sample and for the undoped sample its wavelength is 506 nm, with a perovskite structure of orthorhombic with particle size for both samples of approximately 3 nm.

Los puntos cuánticos son materiales semiconductores de tamaño nanométrico con propiedades ópticas interesantes tal que, si al ser excitados con una sola longitud de onda se obtiene una emisión en el visible, esta emisión depende del tamaño del punto cuántico y la composición. Esto quiere decir que con solo excitar con una longitud de onda se puede tener una gama de colores de emisión. En específico la emisión de puntos cuánticos con estructura de perovskita es muy pura y con alta eficiencia cuántica. Tiene diversas aplicaciones como es en dispositivos electrónicos y en biomedicina. Este trabajo se realizó por el método de síntesis de inyección en caliente y la caracterización estructural, morfológica mediante difracción de rayos X, microscopía electrónica de transmisión, además del estudio de las propiedades ópticas con espectroscopia de absorción, espectroscopia de emisión de los puntos cuánticos de perovskita de CsPbBr3 puro y dopado con EuCl3 al 0.1 %mol (respecto a la perovskita pura). Se obtuvo como resultado un aumento de la intensidad de emisión la cual resultó en la longitud de onda de 513 nm, para la muestra dopada y para la muestra sin dopar su longitud de onda es de 506 nm, con una estructura perovskita de ortorrómbica con tamaño de partícula para ambas muestra de aproximadamente 3 nm.