O crescimento de pontos quânticos a partir do descasamento dos parâmetros de rede tem sido alvo de intensos estudos nos últimos dez anos. Conhecer as propriedades eletrônicas destes materiais é chave para a engenharia de sistemas quânticos. O objetivo deste trabalho é estudar as propriedades eletrônicas de pontos quânticos (QD) de InAS1-x Px enterrados em GaAs, através de Espectroscopia de Capacitância (CV). A Espectroscopia CV é uma técnica que permite determinar os estados eletrônicos e a distribuição de cargas do sistema. As amostras de InAS1-x Px foram crescidas por MOCVD (Low-Pressure Metalorganic Chemical Vapor Deposition) sobre um substrato de GaAs:Cr (001). A estrutura das amostras é do tipo MIS (Metal-Isolante-Semicondutor) com um contato traseiro do tipo n. As medidas de capacitância foram feitas a 4,2 K para diferentes valores de freqüência e campo magnético. A partir da dispersão dos estados confinados com o campo magnético aplicado perpendicular ao plano dos pontos quânticos, pode-se determinar, &#9690, a freqüência natural do sistema. A partir de &#9690, determinou-se &#87470, o comprimento característico da função de onda. A concordância entre os valores de &#87470 com as dimensões laterais dos pontos quânticos obtidos por microscopia eletrônica de transmissão (TEM) é boa. Finalmente, através das medidas de espectroscopia CV pode-se separar os efeitos de confinamento lateral e vertical, permitindo um melhor entendimento dos espectros de fotoluminescência (PL), assim como os detalhes da forma dos QD obtidos por TEM. / The growth of quantum dots in the Stranski-Krastranov mode has been subject of intense investigation in the last decade. Knowing the electronics properties of these materials is key for performing quantum systems engineering. The objective of this work is to study the quantum dots (QD) electronic properties of the InAS1-x Px embedded in GaAs. The study was done by capacitance spectroscopy (CV), which is an experimental tool that allows the evaluation of the electronic states and the charge distribution of a given quantum device. The samples of InAS1-x Px were grown by Low-Pressure Metalorganic Chemical Vapor Deposition on GaAs:Cr (001) substrates. They consist of metalinsulator-semiconductor structures with an n-type back contact. The measurements were performed at 4.2 K for different values of frequencies and magnetic field. From the confined states dispersion as a function of the applied magnetic field, perpendicular to the QD plane, the system natural frequency, &#9690, was determined. From the &#9690, we could determine the wave function characteristic length, &#87470. The concordance between the &#87470, values and the lateral sizes obtained by Transmission Electronic Microscopy (TEM) is good. Finally, by CV spectroscopy we could separate the lateral and vertical confinement effects, leading to a more complete understanding of the Photoluminescence (PL) spectra, as well as the details of the QD shape obtained by TEM.

Orientador: Francisco das Chagas Marques / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-03T02:41:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaFilho_JoseMariaClementeDa_D.pdf: 74812249 bytes, checksum: 2c3eb02d615d6ec43fdb5efb29cc187b (MD5) Previous issue date: 2017 / Resumo: Perovskitas híbridas orgânica-inorgânica tem sido objeto de intensa investigação devido as suas atrativas propriedades ópticas e eletrônicas, por exemplo, banda de energia proibida direta, alto coeficiente de absorção e transporte ambipolar de cargas. Tais propriedades possibilitaram a aplicação desse material em células solares e em diodos emissores de luz de forma eficiente. Assim, o desenvolvimento de novas rotas de síntese que permitam produzir materiais com as características adequadas para cada aplicação é de extrema importância para o desenvolvimento dessa área de pesquisa. Portanto, neste trabalho de doutoramento apresentaremos resultados sobre a síntese e caraterização de filmes e nanocristais de perovskita obtidos a partir de novas metologias, baseadas na conversão de filmes finos de sulfeto de chumbo (PbS) e iodeto de chumbo (PbI2) depositados por rf-sputtering e em pontos quânticos de PbS. Na primeira rota de síntese, filmes finos amorfos de PbS, depositados por sputtering, foram convertidos em filmes finos de PbI2 através do processo de iodação em temperatura ambiente. Esse procedimento resultou em uma completa mudança estrutural, conforme atestado pelos resultados de difração de raios-x. A conversão desses filmes de PbI2 em CH3NH3PbI3 foi realizada por meio da imersão dos mesmos em uma solução de iodeto de metilamônio (CH3NH3I). Na segunda rota de síntese, filmes finos de PbI2 foram diretamente depositados por sputtering. A conversão desses filmes em CH3NH3PbI3 também foi realizada através do mergulho dos mesmo em uma solução de CH3NH3I. Esses dois métodos, permitiram-nos sintetizar filmes finos de CH3NH3PbI3 com boas propriedades ópticas e estruturais e também com uma completa cobertura do substrato, sem evidências de fissuras ou buracos, conforme indicado por microscopia eletrônica de varredura. Essas metodologias têm o potencial de abrir caminho para a produção em larga escala de células solares de CH3NH3PbI3 reprodutíveis e com alta eficiência. Como terceira rota de síntese, nanocristais de perovskita foram sintetizados utilizando pontos quânticos de PbS como precursores. Esse procedimento foi realizado através da iodação dos pontos quânticos de PbS, o que produziu nanofios de PbI2 com comprimento da ordem de 5 ?m e diâmetro de aproximadamente 200 nm. Os nanofios de PbI2 foram então convertidos em nanocristais de perovskita através de seu mergulho em uma solução de CH3NH3I, o que resultou em nanocristais de perovskita com comprimento da ordem de 5 ?m e largura de 400 nm / Abstract: Organic-inorganic hybrid perovskite has been subject of intense investigation due to their attractive optical and electronic properties, e.g., direct bandgap, high absorption coefficient and ambipolar charge transport. Such properties allowed the application of this material in solar cells and light emitting diodes efficiently. Thus, the development of new synthesis routes that allow the production of materials with the appropriate characteristics for each application is extremely important for the development of this area of research. Therefore, in this PhD work we¿ll present results on the synthesis and characterization of perovskite films and nanocrystals obtained from new methodologies, which are based on thin films of lead sulphide (PbS) and lead iodide (PbI2) deposited by rf-sputtering and on quantum dots of PbS. In the first synthesis route, amorphous PbS thin films deposited by sputtering were converted to PbI2 thin films by the iodination process at room temperature. This procedure resulted in a complete structural change, as attested by XRD measurements. The PbI2 films were converted into CH3NH3PbI3 by immersing them in a solution of methylammonium iodide (CH3NH3I). The second route consisted in depositing directly films of PbI2 by sputtering. The conversion into CH3NH3PbI3 also was performed by immersing the films in a CH3NH3I solution. These two methods allowed us to synthesize CH3NH3PbI3 thin films with good optical and structural properties and with complete substrate coverage, without evidence of cracks or holes, as verified by scanning electron microscopy images. Such methodologies have the potential to pave the way for the large-scale production of reproducible and high efficiency CH3NH3PbI3 solar cells. The third route was devoted to produce perovskite nanocrystals using PbS quantum dots as precursors. This approach was performed through iodination of PbS quantum dots. This produced PbI2 nanowires of about 5 ?m in length and 200 nm in diameter. The conversion in perovskite nanocrystals was accomplished through dip of the PbI2 nanowires into a solution of CH3NH3I. This procedure generated perovskite nanocrystals of about 5 ?m in length and 400 nm in width / Doutorado / Física / Doutor em Ciências / 165756/2014-4 / CNPQ

There has been significant progress in the optical resolution of microscopes over the last two decades. However, the majority of currently used methods (e.g. STED, PALM, STORM) have a number of drawbacks, including high intensities of light that result in damage to living specimens in STED, and long data acquisition time leading to limitations on live-cell imaging. Therefore, there is a niche for faster image acquisition at lower intensities while maintaining resolution beyond the diffraction limit. Here, we have developed a new methodology - Quantum Dot-based Optical Spectral Separation (QDOSS) - which relies on using Quantum Dots (QDs) as fluorophores, and on their separation and localisation based on their spectral signatures. We utilise the key advantages of QDs over the usual organic fluorophores: broad excitation, narrow emission spectra and high resistance to photobleaching. Besides, since QDOSS is based on spectral differences for separation, QDs can be deterministically localised in a relatively short time - milliseconds and, potentially, microseconds. Last but not least, QDOSS is suitable for obtaining super-resolution images using a standard confocal fluorescence microscope equipped with a single laser excitation wavelength and capable of spectral signal separation (e.g. Leica TCS SP series or Zeiss LSM series). First, we demonstrated resolution down to 60 nm using triangular DNA origami as a reference. Furthermore, we labelled and imaged the alpha-tubulin structure in HEK293T cells. We showed that using a mixture of standard off-the-shelf QDs of different sizes, resolution down to 40 nm could be achieved via spectroscopic separation of QDs. Finally, we demonstrated that QDOSS could also be used for multicolour imaging of synaptic proteins distributed around synapsis in neurons within diffraction limit. All in all, we believe that these features of QDOSS make it a potential method for long-term live super-resolution imaging, which is going to have a high impact in biological sciences.

Este trabalho foi desenvolvido em duas etapas: i) síntese, caracterização e aplicação de pontos quânticos de CdS, CdSe e CdTe em células solares. ii) modificação da superfície dos pontos quânticos de CdSe através de troca de ligante, seguida de caracterização e aplicação em células solares. Os pontos quânticos foram sintetizados utilizando acetatos de cádmio, selênio, telúrio e enxofre como precursores e ácido oleico como agente de estabilização. Na segunda etapa o ácido oleico foi substituído por ligantes com maior afinidade eletrônica pelos sítios de Cd2+: ácido 3-mercaptopropiônico, 4-ácido-mercaptobenzóico e ácido 11-mercaptoundecanóico. As amostras foram caracterizadas por UV-Vis, fluorescência, microscopia eletrônica de transmissão, difratometria de raios-X e voltametria cíclica. Adicionalmente, testes de solubilidade, análises de TGA e de RMN foram realizadas para confirmar a troca de ligante. Através dos resultados, verificou-se que todos os pontos quânticos sintetizados são adequados para sensibilização de TiO2 em dispositivos fotovoltaicos. No entanto, os pontos quânticos de CdSe e CdTe apresentaram fatores que evidenciam maior confinamento quântico, sendo que a maior estabilidade do éxciton foi obtida para o CdSe. Através das análises de RMN foi possível verificar que não existe apenas uma confirguração espacial preferencial para a adsorção do ligante sobre a superfície deste ponto quântico enquanto que curvas de corrente versus potencial e de eficiência de conversão de fóton incidente mostraram que a eficiência do dispositivo é fracamente dependente do ligante. Contudo, a troca de ligantes favorece a solubilidade em solventes com diferentes polaridades, inclusive água, o que amplia as possibilidades de aplicação dos pontos quânticos sintetizados neste trabalho. / This work was developed in two stages: i) synthesis, characterization and application of CdS, CdSe and CdTe quantum dots to assemble solar cells, ii) surface modification, characterization and application of CdSe quantum dots to assemble solar cells. The quantum dots were synthesized by using cadmium acetate, Se, S or Te as precursors and oleic acid as stabilizing agent. In the second stage the oleic acid capping layer was replaced by other ligands with higher electron affinity to Cd2+: 3-mercaptopropionic acid, 4-mercaptobenzoic acid and 11-mercaptoundecanoic acid. The samples were characterized by UV-Vis, fluorescence, transmission electron microscopy, x-ray diffractometry and cyclic voltammetry. Additionally, solubility tests, TGA analysis and NMR were performed to evaluate the CdSe surface modification. The results showed that all quantum dots synthesized are adequate to sensitize TiO2 in photovoltaic devices. However, CdSe and CdTe quantum dots presented better quantum confinement and the exciton generated in CdSe presented the higher stability. NMR analysis provided information about the non-preferential orientation for adsorption of the ligands on the CdSe surface, meanwhile measurements of current vs. potential and incident photon current efficiency showed a weak dependence of photovoltaic device efficiency with the nature of the ligand. On the other side, the surface modification favors the solubility in solvents with different polarizabilities, including water, widening the range for applications of the quantum dots synthesized in this work.

"August 1999." / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 1999. / Includes bibliographical references. / Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Mode of access: World Wide Web. / Abstracts in English and Chinese.

Atomically thin two-dimensional nanomaterials such as graphene and transition metal dichalcogenides (TMDCs) have seen a rapid growth of exploration since the isolation of monolayer graphene. These materials provide a rich field of study for physics and optoelectronics applications. Many applications seek to combine a two dimensional (2D) material with another nanomaterial, either another two dimensional material or a zero (0D) or one dimensional (1D) material. The work in this thesis explores the consequences of these interactions from 0D to 2D. We begin in Chapter 2 with a study of energy transfer at 0D-2D interfaces with quantum dots and graphene. In our work we seek to maximize the rate of energy transfer by reducing the distance between the materials. We observe an interplay with the distance-dependence and surface effects from our halogen terminated quantum dots that affect our observed energy transfer. In Chapter 3 we study supercapacitance in composite graphene oxide- carbon nanotube electrodes. At this 2D-1D interface we observe a compounding effect between graphene oxide and carbon nanotubes. Carbon nanotubes increase the accessible surface area of the supercapacitors and improve conductivity by forming a conductive pathway through electrodes. In Chapter 4 we investigate effective means of improving sample quality in TMDCs and discover the importance of the monolayer interface. We observe a drastic improvement in photoluminescence when encapsulating our TMDCs with Boron Nitride. We measure spectral linewidths approaching the intrinsic limit due to this 2D-2D interface. We also effectively reduce excess charge and thus the trion-exciton ratio in our samples through substrate surface passivation. In Chapter 5 we briefly discuss our investigations on chemical doping, heterostructures and interlayer decoupling in ReS₂. We observe an increase in intensity for p-doped MoS₂ samples. We investigated the charge transfer exciton previously identified in heterostructures. Spectral observation of this interlayer exciton remained elusive in our work but provided the motivation for our work in Chapter 4. We also discuss our preliminary results on interlayer decoupling in ReS₂.

Orientador: Leila Aparecida Chiavacci Favorin / Coorientador: Rosemeire L. Rodrigues Pietro / Banca: Sandra Helena Pulcinelli / Banca: Tais Maria Bauab / Resumo: Os óxidos metálicos, como óxido de zinco (ZnO) são utilizados como agentes antimicrobianos inorgânicos frente à grande diversidade de microrganismos. Devido ao tamanho reduzido, as nanopartículas (NP) de ZnO são promissoras para combater infecções, uma vez que a diminuição do tamanho da partícula pode resultar em melhor atividade antimicrobiana, pois por terem tamanho menor, as NP podem com maior facilidade penetrarem na membrana ou induzir a maiores produções de espécies reativas de oxigênio (ERO). O objetivo desse trabalho foi desenvolver suspensões e pós de nanopartículas de ZnO com tamanho e superfície controladas, com a finalidade de avaliar a influência do tamanho e da modificação de superfície na atividade antimicrobiana do ZnO frente às bactérias Staphylococcus aureus e Escherichia coli e levedura Cândida albicans. As NP de ZnO foram preparadas pelo processo sol-gel de acordo com a metodologia proposta por Spanhel e Anderson (1991) com modificação da razão de hidrólise para controle do tamanho das NP seguida da adição de (3-Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane (GPTMS), como modificador de superfície. Os nanomateriais obtidos foram caracterizados por diferentes técnicas: difração de raios X (DRX); espectroscopia na região do ultravioleta-visível (UV-vis), espalhamento de raios X à baixo ângulo (SAXS); espalhamento de raios X a alto ângulo (WAXS); análise termogravimétrica (TG); microscopia eletrônica de transmissão (MET); Espectroscopia de raios X por dispersão de energi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Metal oxides such as zinc oxide (ZnO) are used as inorganic antimicrobial agents against great diversity of microorganisms. Due the reduced size, ZnO nanoparticles (NP) are promising to combat infections, since the decrease in particle size may result in better antimicrobial activity, because of their smaller sizes, NP can more easily penetrate the membrane or induce a greater production of reactive oxygen species (ROS). The aim of this work was to develop suspensions and powders of ZnO nanoparticles with controlled size and surface, in order to evaluate the influence of size and surface modification on ZnO antimicrobial activity against bacteria Staphylococcus aureus and Escherichia coli and yeast Candida albicans. The ZnO NP were prepared by the sol-gel process according to the methodology proposed by Spanhel and Anderson (1991) with hydrolysis ratio modification for NP size control followed by the addition of (3-Glycidyloxypropyl) trimethoxysilane (GPTMS) as surface modifier. The nanomaterials obtained were characterized by different techniques: X-ray diffraction (XRD); Ultraviolet-visible spectroscopy (UV-vis); small angle light scattering (SAXS); high angle light scattering (WAXS); thermogravimetric analysis (TG); Transmission electron microscopy (TEM); energy dispersive spectroscopy (EDS) and zeta potential. With the XRD technique, we verified the obtaining of ZnO NP in the wurtizite phase and it was possible to calculate the crystallite size for the different samples ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Américo Sheitiro Tabata / Banca: Euzi Conceição Fernandes da Silva / Banca: Ligia de Oliveira Ruggiero / Banca: Sandro Martini / Banca: José Humberto Dias da Silva / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Neste trabalho investigamos pontos quânticos de InAs sobre um substrato de GaAs crescidos pela técnica de epitaxia por feixe molecular (MBE, Molecular Beam Epitaxy). Esses pontos quânticos emitem radiação no intervalo de 1,3 üm a 1,5 üm (0,95 eV a 0,83 eV), que corresponde à janela óptica onde ocorre a mínima atenuação do sinal em redes de transmissão por fibras ópticas. Realizamos dois tipos de estudo em dois conjuntos de amostras. No primeiro caso analisamos a influência de alguns parâmetros de crescimento nas propriedades ópticas desses pontos quânticos. No segundo caso, analisamos a influência de um tratamento térmico nas propriedades ópyicas. Resultados de fotoluminescência (PL - photoluminescence) para o primeiro estudo mostraram uma grande influência da velocidade de crescimento nos espectros de emissão que apresentaram múltiplos picos, muito provavelmente associados com o estado fundamental e seus respectivos estados excitados dos pontos quânticos. Para o segundo estudo os resultados de PL mostraram que a emissão óptica consistia de uma larga banda situada entre 1,3 a 1,5 üm. Entretanto, observou-se que, após tratamento térmico durante 3 horas a uma temperatura de 550 ºC, a intensidade da PL aumentou por um fator 3. Além disso, a larga banda observada tornou-se um conjunto de pelo menos 5 picos discretos. O efeito de tratamentos térmicos em poços quânticos é bem conhecido e foi bem explorado na literatura. Em pontos quânticos, os mesmos efeitos também existem, porém, outros de igual importância tembém se apresentam. Dentre os mais importantes podemos citar a redistribuição dos tamanhos dos pontos quânticos, que podem em alguns casos limites fazer com que o ponto quântico desapareça, e a redistribuição das tensões entre a interface ponto quântico/matriz. Neste trabalho... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study investigated InAs large quantum dot on GaAs substrate grown by the techique of molecular beam epitaxy (MBE). These quantum dots emit in the spectral range of 1.3 üm and 1.5 üm (0.95 eV to 0.83 eV), which corresponds to the window of minimal signal attenuation on transmission networks by optical fiber. We have performed two kinds of study into two different sets of samples. In the first case, we have analyzed the influence of some growth parameters on the optical properties of these quantum dots. In the second one, we have analyzed the influence of a thermal treatment on the optical properties. Results of photoluminescence (PL) on the first study showed a great influence of growth velocity in the PL spectra line shape. For the second study the results of PL on an as grown sample showed that the emission signal was a large optical band in the wave length range of 1.3 üm and 1.5 üm. However, it was observed that after the thermal treatment of 3 hours at a temperature of 550 ºC, the intensity of these PL emissions increased by a factor 3. Moreover, the observed large band has become a series of at least 5 discrete peaks. The effect of heat treatments in quantum wells is well known and has been well explored in literature. In quantum dot, the same effects are expected; however, other equally important effects are also present. The most important is the size redistribution of the quantum dots, which can in some limit cases, vanish these quantum dot. Our study identified the origin of these multiple peaks, and found emissions of PL at room temperature in the optical window between 1.3 and 1.5 üm. / Doutor

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-08-09T18:01:35Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - José Antônio do Nascimento Neto - 2015.pdf: 1464228 bytes, checksum: 6ffcc85c1cb4ac729567b0a5239e3030 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-10T11:53:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - José Antônio do Nascimento Neto - 2015.pdf: 1464228 bytes, checksum: 6ffcc85c1cb4ac729567b0a5239e3030 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-10T11:53:42Z (GMT). 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Atomic absorption spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, UV-visible spectroscopy and spectrofluorometry have been used to characterize the doping status, the crystal structure, and the optical properties of the obtained ZnS:Mn nanoparticles. Using 2.4 – 4.8% Mn to Zn molar ratio in the synthesis were obtained nanoparticles presenting a doped range of 0.3 – 1.2%, for both precursor investigated. It was found a synthesis strategy based on chloride salts, which allowed the preparation of nanoparticles free of chloride ions. The x ray diffraction analysis showed that the zinc blend structure is the only crystalline phase present in the nanoparticles, and the mean size estimated by Debye-Scherrer was in the range of 3 - 5 nm. The photoluminescence spectra (PL) in the range of 350 - 700 nm of the nanoparticles prepared from both precursor salts present only a intense emission at 590 nm (excitation at 335 nm) assigned to the 4T1–6A1 transition within the 3d shell of Mn2+, which indicates that the ZnS nanocrystals were successfully doped. The photoluminescence quantum yields (PL QYs) measured for the nanoparticles were in the range of 1.5 - 3%, which are in the range of that presented in the literature for ZnS:Mn QDs prepared by aqueous synthesis without further surface treatment. / As nanopartículas de sulfeto de zinco dopadas com manganês (ZnS:Mn) apresentam-se como pontos quânticos (quantum dots, QDs) bastante atraentes para aplicações em diversas áreas da ciência e tecnologia por apresentarem alta luminescência e baixa toxicidade. Nesse trabalho foi investigado o efeito dos sais precursores dos íons zinco e manganês, acetato e cloreto, na composição, nas propriedades estruturais e nas propriedades ópticas de nanopartículas de ZnS:Mn sintetizadas pelo método de coprecipitação em meio aquoso, utilizando o sulfeto de zinco como fonte de enxofre. A caracterização composicional das nanopartículas realizada por espectroscopia de dispersão de raios X (EDS) mostrou que a relação Zn:S obtida nos nanocristais foi em média 1:08 e a análise por espectroscopia da absorção atômica mostrou que a dopagem obtida (relação molar Mn/Zn 0,3 - 1,2%) é inferior à empregada na síntese (relação molar Mn/Zn 2,4 - 4,8%). Foi estabelecida uma metodologia de síntese a partir do sal de cloreto que permitiu a obtenção de nanopartículas livres de íons cloreto. As análises por difratometria de raios X mostraram a presença de uma única fase cristalina (blenda de zinco) em todas as nanopartículas. Não houve diferença significativa entre os tamanhos médios (estimados pela equação de Debye-Scherrer) das nanopartículas obtidas com os dois sais precursores, tendo sido obtidas nanopartículas com tamanhos médios de 3 a 5 nm. As análises por UV-Vis mostraram um deslocamento da banda de absorção para comprimentos menores do que o ZnS (bulk) indicando o efeito de confinamento quântico nas nanopartículas obtidas, devido a dopagem com manganês e do tamanho das nanopartículas. O espectro de emissão de todas as nanopartículas mostraram apenas um pico com o máximo de emissão em 590nm, o que confirma a dopagem do ZnS apenas com os íons Mn2+. Os valores de rendimento quânticos determinados ficaram na faixa de 1,5% – 3%, que são condizentes com os apresentados na literatura para nanopartículas de ZnS:Mn sintetizadas em meio aquoso, sem posterior funcionalização. Os resultados obtidos estimulam a realização de novas sínteses a partir dos precursores cloretos visando a obtenção de nanopartículas com maior rendimento quântico e, passíveis de serem funcionalizadas com diferentes ligantes.

Terahertz (THz) technology is still currently a rapidly developing area of research with applications already demonstrated in the fields of biology, medicine, security, chemical/materials inspection and astrophysics to name a few. The diversity of applications which require the generation and measurement of THz or sub-millimeter (sub-mm) electromagnetic (EM) signals is the result of the vast number of chemical elements and compounds which exhibit molecular transitions and vibrational behavior that occur at frequency ranges corresponding to the so-called 'THz gap', roughly defined as 0.05-10 THz. The THz gap was named as such because of the relative difficulty in generating and analysing EM waves in this frequency band. This was due to the inherent challenges in generating either electrical signals with response periods below 1 picosecond (ps), or optical signals with wavelengths in the far-infrared (FIR) range. High absorption of THz signals in atmosphere via absorption by molecules such as H2O also impeded early developments and is a key issue in THz systems even today. There is now a wide variety of THz system solutions, each of which exhibits a different set of operational advantages and limitations. Arguably, the most well-established THz technique to date is based on the use of photoconductive antennas (PCAs) driven by ultrafast pulsed or dual-wavelength laser systems. This technique is the basis for the work presented in this thesis, which is an investigation into the potential utilisation of quantum dot (QD)-based semiconductor materials and devices in THz systems. This thesis discusses the work carried out in the development of a novel class of PCA devices which were postulated to enable efficient optical-to-THz signal conversion, whilst also overcoming several major limitations normally exhibited by PCA devices such as limited optical wavelength pumping range and thermal breakdown. To summarise briefly, these issues were addressed by considering: the additional pump absorption energy ranges enabled by the inclusion of multiple bandgap-engineered semiconductor materials and quantum-confined structures; the higher thermal conductivity and hence pump tolerance exhibited by relatively high-quality (low defect) absorption layers; and by simultaneously harnessing the ultrafast charge carrier modulation exhibited by the integrated QDs. Additionally, some work was carried out using QD-based lasers as pump sources, with the initial intention to explore the feasibility of a fully QD-based THz transceiver system and draw some conclusions as to the future potential for ultra-compact or even lab-on-chip THz systems, for example.