Germanyum nano yapılar ve bodıpy boya molekülleri arasındaki enerji ve elektron transfer süreçlerinin incelenmesi

Abstract

Yarı iletken nano yapılar ve floresan boya molekülleri arasındaki fotonik etkileşimler tek zamanlı foton sayma tekniği ile incelenmiştir. Yarı iletken nano yapılar Germanyum altlıklar kullanılarak çift hücreli anodizasyon yöntemi ile üretildi. Organik BODIPY boya molekülü floresan molekül olarak tercih edildi. BODIPY boya molekülleri yarı iletken yüzeyine aminopropyl triethoxysilane (APTES) moleküler bağlayıcı yardımıyla kovalent olarak bağlandı. Nano yapılı Germanyum altlıkların yüzey morfolojisi floresan yaşam ömrü görüntüleme mikroskobu tarafından görüntülendi. Ters piramitler şeklindeki oyuklar içinde sınırlandırılan floresan boya moleküllerinin ışıma şiddetinin Purcell etkisi nedeniyle arttığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, zaman uyumlu floresan yaşam ömrü ölçümleri yarı iletken ve boya moleküllerinin ara yüzeylerinde elektron ve enerji transferlerinin meydana geldiğini göstermiştir.

Photonic interactions between semiconductor nanostructures and fluorescent dye molecules were investigated by time correlated single photon counting technique. Semiconductor nanostructures were produced by double cell electrochemical anodization using germanium substrates. Organic BODIPY dye molecule was preferred as a fluorescent molecule. BODIPY dye molecules were covalently attached to semiconductor surface through aminopropyl triethoxysilane (APTES) molecular linker. Surface morphology of nanostructured germanium substrates were monitored via fluorescence lifetime imaging microscope. It is observed that the fluorescence intensity of dye molecules confined in inverted pyramidal cavity increases due to Purcell effect. Moreover, time-resolved fluorescence lifetime experiments show that electron and energy transfer processes occurs in semiconductor and fluorescent molecule interfaces.