تهيه نانو ذره هاي ژرمانيوم با استفاده از روش كلوئيدي و مشخصه يابي آنها

در اين پژوهش براي اولين بار نانوذره‌ هاي كلوئيدي ژرمانيوم به عنوان يك منبع نور آبي توسط يك روش ساده تهيه شده و مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين روش از تركيب پلي وينيل پايروليدين به عنوان ماده عامل ‌دار كننده سطحي ذره ‌ها و كنترل اندازه آن ها استفاده شده است. براي بررسي ويژگي‌ هاي نوري نانو ذره ‌ها تهيه شده، پرتو جذبي بازه‌ي مرئي- فرابنفش و پرتو نشري آن‌ ها مورد مطالعه قرار گرفت. همچنين از روش، پرتو‌سنجي تبديل فوريه فروسرخ براي تعين نوع پيوند‌هاي شيميائي استفاده شد. از ميكروسكوپ الكتروني عبوري به منظور اندازه ذره‌ها و ريخت‌شناسي استفاده شد. نتيجه‌ هاي تجربي نشان داد كه نانوذره ‌هاي تهيه شده كروي با تنوع اندازه بين 5 تا 10 نانومتر هستند. نانوذره‌ هاي ژرمانيوم تهيه شده داراي قابليت نشر نور آبي با قله واقع در 445 نانومتر هستند. همچنين، انرژي گاف نانوبلورها كلوئيدي ژرمانيم براساس نمودار Taucمورد بررسي قرار گرفت كه برابر 2 الكترون ولت بود. ساختار شبه امورف نانوذره‌ ها نيز توسط الگوي پراش اشعه X، مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت

In this study, as a blue light source, colloidal germanium nanoparticles were synthesized by a simple method and their optical properties were also studied.Polyvinyl pyrrolidone as a surface modifier and the particle size controller was used. To investigate the optical properties of prepared nanoparticles, UV-Vis absorption, and emission spectroscopy were employed. Fourier Transform InfraRed (FT-IR) spectroscopy was used to determine the type of chemical bond. FT-IR spectrum indicates that the germanium nanocrystals are well passivated with minimal surface oxidation. TEM was used to confirm particle size and morphology.Experimental results showed that the synthesized Ge nanoparticles have a spherical shape with size variation between 5 to 10 nm. Germanium nanoparticles exhibit blue light-emitting with PL peak located at 445 nm. Also, the direct optical band gap of Ge colloidal nanocrystals was evaluated by Tauc's theory. The direct band gap energy value of Ge colloidal nanocrystals is equal to 3.12 eV. The crystallinity of Ge nanoparticles was also evaluated by X-ray diffraction pattern analysis.