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30. Juni 2015 : Synthese von n-dotierten oxidischen Nanokristallen nach einem neuen Verfahren

Bachelor / Masterarbeit Themenausgabe: 30.06.2015 Betreuer: Prof. M. Haase

Oxide, die stark n-dotiert sind, zeigen als separierte Nanopartikel interessante optische Eigenschaften. Ähnlich wie Nanopartikel aus Elementmetallen wie Gold oder Silber weisen sie eine Färbung auf, die auf einer Plasmonenbande im Absorptionsspektrum beruht. Sie entsteht durch eine kollektive Anregung der freien Elektronen des stark n-dotierten Materials bei Lichtabsorption. Die spektrale Lage der Plasmonenbande kann bei n-dotierten Materialien durch die Dotierungskonzentration eingestellt werden. Beispiele für solche Materialien sind mit Zinn dotiertes Indiumoxid („ITO“) und mit Antimon oder Fluor dotiertes Zinndioxid („ATO“ bzw. „FTO“). Im Rahmen einer Bachelor- oder Masterarbeit soll ein neues Syntheseverfahren angewendet werden, um Nanokristalle solcher Materialien in Lösung herzustellen. Grundlage des Verfahrens ist der Einsatz  eines speziellen hochsiedenden Lösungsmittels, das die Verwendung fester Salze als Anionenquellen zulässt. Es soll geprüft werden, ob
1. ITO und ggf. auch ATO oder FTO in Form redispergierbarer Nanopartikel erhalten werden können.
2. die Größe dieser Partikel variiert werden kann und ob die Größenverteilungen jeweils schmal sind.
3. die Partikel eine entsprechende Plasmonenbande aufweisen. Diese muss mittels UV-Vis-NIR-Spektroskopie und FTIR-Spektroskopie nachgewiesen werden.
Schichten aus ITO sind elektrisch leitfähig und im Sichtbaren transparent. Sie werden deshalb zur Ansteuerung der Elemente von LCD-Anzeigen verwendet: