Исследования структурно-физических, опто-электронных свойств и технологии синтеза коллоидных квантовых точек узкозонных и бесщелевых полупроводников для информационных систем инфракрасной визуализации

электроники, преобразователей солнечной энергии, медицины и охранных систем, основанных на разработке методологии получения и изучения структурно-физических свойств коллоидных полупроводниковых материалов, использующих квантоворазмерные наночастицы (квантовые точки) полупроводниковых соединений типа А4В6. наночастиц типа A4B6 . Цель проекта состоит в разработке универсального методического подхода в отношении вида, размера, состава ядра и строения оболочки частиц типа «ядро-оболочка», позволяющего изучать механизм образования ядра и его оболочки, контролировать и управлять их размерами, идентифицировать их кристаллическую структуру и тип химического взаимодействия, дзета-потенциал, их взаимосвязь с параметрами спектров поглощения и люминесценции, возможностью взаимодействия с биообъектами, например белками. Достижение поставленной цели позволит разрабатывать устройства для оптоэлектроники, элементов преобразователей солнечной энергии, охранных систем, а также диагностики и лечения различных заболеваний в медицине и клеточной визуализации в ИК-диапазоне. Проведение запланированных исследований позволит решить следующие конкретные задачи: 1) провести цикл исследований электронных и электрон-фотонных процессов в коллоидных квантовых точках полупроводников с экстремально высокими параметрами размерного квантования; 2) разработать условия синтеза в водных или неводных средах наночастиц сульфида свинца и теллурида ртути, условия стабилизации этих наночастиц в каждом из этих случаев; 3) предложить рациональные схемы, позволяющие регулировать размеры наночастиц, выбор модификатора поверхности, позволяющего предотвратить их возможную долговременную неустойчивость (из-за агрегации, агломерации или нарушения структуры ядро-оболочка) и влияния матричных компонентов и добиться воспроизводимости условий синтеза и параметров наночастиц;4) провести сравнение влияния молекул простых органических соединений различных классов (анионных, катионных и неионных поверхностно-активных веществ, ПАВ), полимерных молекул полиэлектролитов различного заряда (катионных - ПАА, ПЭИ, хитозан, анионных – ПАК ПМАК, ПСС, полиамфолитных, например белков (альбумин) и нейтральных – блоксополимеры оксидов этилена и пропилена), комплексов полиэлектролит-ПАВ на устойчивость оболочки наночастиц сульфида свинца, изучить их связывание с индивидуальными сывороточными белками для получения достоверной информации об условиях устойчивого существования наночастиц и выявления круга наиболее перспективных модификаторов для наночастиц, применяемых в оптоэлектронике: 5) предложить комплекс методов идентификации основных параметров ядра наночастиц и компонентов его оболочки, позволяющих контролировать продукты синтеза на конечной стадии.