銅錫共摻雜熒光量子點(diǎn)的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2018-04-28 11:50
本文選題:CdS量子點(diǎn) + 單摻雜; 參考:《上海工程技術(shù)大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:量子點(diǎn)(quantum dots),又稱(chēng)為半導(dǎo)體納米晶體,一般是由Ⅱ-Ⅵ族和Ⅲ-Ⅴ族(CdS、CdSe和InP等)組成的納米晶(d=1~10nm)。量子點(diǎn)具有熒光量子效率高、發(fā)光穩(wěn)定性好及發(fā)光波長(zhǎng)可調(diào)等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于熒光標(biāo)記、生物芯片、光電子器件、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域。摻雜量子點(diǎn)相對(duì)于非摻雜量子點(diǎn)具有自吸收少,光化學(xué)穩(wěn)定性好,熒光調(diào)控范圍寬等特點(diǎn)。與單摻雜量子點(diǎn)相比,共摻雜量子點(diǎn)能夠消除單摻雜過(guò)程中產(chǎn)生的電荷不平衡,減小非輻射重組,因此近年來(lái)引起了研究者們的廣泛關(guān)注。本論文在本征量子點(diǎn)的基礎(chǔ)上,研究了單摻雜和共摻雜量子點(diǎn)(包括CdS:Cu、CdS:Sn和CdS:CuSn量子點(diǎn))的光學(xué)特性,表征了單摻雜和共摻雜CdS量子點(diǎn)的熒光光譜、量子效率、紫外吸收光譜、形貌和結(jié)構(gòu)等性質(zhì),探討了吸收和發(fā)光機(jī)理。在此基礎(chǔ)上合成了單摻雜和共摻雜CdSe量子點(diǎn),并研究其光學(xué)特性和結(jié)構(gòu)。主要結(jié)論如下:(1)在十八烯溶劑油相體系中,采用“一步合成法”在高溫?zé)o氧的條件下合成CdS量子點(diǎn)、CdS:Cu和CdS:Sn量子點(diǎn)?疾炝藫诫s比例和反應(yīng)時(shí)間等實(shí)驗(yàn)條件對(duì)所制備量子點(diǎn)的光學(xué)特性的影響。結(jié)果表明Cu或Sn的摻入能有效提高CdS的熒光量子效率,其中CdS:Cu量子點(diǎn)的熒光量子效率更高,達(dá)到13.5%。Cu或Sn的摻入可使所制備CdS量子點(diǎn)的熒光發(fā)光波長(zhǎng)紅移。與Sn摻雜相比,Cu摻雜可使CdS量子點(diǎn)熒光峰紅移的更遠(yuǎn),最高達(dá)到690nm。(2)采用“一步合成法”在高溫?zé)o氧的條件下合成了CdS:CuSn共摻雜量子點(diǎn),研究了摻雜比例和反應(yīng)時(shí)間等實(shí)驗(yàn)條件對(duì)所制備量子點(diǎn)光學(xué)特性的影響。結(jié)果顯示CuSn共摻雜CdS顯著增強(qiáng)了所制備量子點(diǎn)的熒光量子效率,最高達(dá)24.6%,ZnS對(duì)CdS:CuSn量子點(diǎn)的包覆進(jìn)一步增強(qiáng)了熒光量子效率,達(dá)到38.2%。CuSn共摻雜作用可使所制備CdS量子點(diǎn)的熒光發(fā)光波長(zhǎng)紅移,最高達(dá)到640nm。(3)利用快速注射法在高溫?zé)o氧條件下合成了CdSe量子點(diǎn)、單摻雜CdSe:Cu、CdSe:Sn量子點(diǎn)和共摻雜CdSe:CuSn量子點(diǎn)。研究了摻雜比例和反應(yīng)時(shí)間等實(shí)驗(yàn)條件對(duì)所制備量子點(diǎn)光學(xué)特性的影響。結(jié)果表明Cu、Sn的摻入能不同程度的提高CdSe的熒光量子效率,最高達(dá)到14.9%。與CdS:CuSn量子點(diǎn)相比,CdSe:CuSn量子點(diǎn)的熒光峰紅移更寬,最高達(dá)到740nm,在近紅外區(qū)。總之,CuSn共摻雜量子點(diǎn)具有與單摻雜和本征量子點(diǎn)不同的光學(xué)特性,在熒光工業(yè)中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:Quantum dots, also known as semiconductor nanocrystals, are generally nanocrystalline (1 ~ 10 nm) composed of 鈪,
本文編號(hào):1815162
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