共摻雜型水溶性ZnSe量子點的制備與熒光調(diào)控
本文關(guān)鍵詞:共摻雜型水溶性ZnSe量子點的制備與熒光調(diào)控,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:共摻雜型ZnSe量子點是指在主體ZnSe量子點中摻入兩種不同的雜質(zhì)離子而形成的復(fù)合型納米材料。通過對摻雜元素進(jìn)行調(diào)控,可以得到熒光性能可控的共摻雜型ZnSe量子點。本文圍繞著水溶性摻雜型ZnSe量子點的制備與熒光調(diào)控展開研究,具體內(nèi)容如下:通過共摻雜的方法制備了水溶性Ag,Mn:ZnSe量子點,提出利用Ag+充當(dāng)無輻射復(fù)合中心,有效地抑制了ZnSe本征熒光與缺陷熒光,提高了Mn:ZnSe量子點的單色性。通過調(diào)節(jié)Ag+摻雜量、反應(yīng)時間、Zn儲存液中MPA/Zn比例以及溶液pH值等實驗條件,最大程度優(yōu)化了Ag,Mn:ZnSe量子點的單色性。探究了Mn:ZnSe量子點與Ag,Mn:ZnSe量子點激子耗散方式的差異,發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)Ag+會引入一個較快的激子耗散渠道,降低ZnSe本征熒光的輻射復(fù)合速率(krZnSe)以及電子從ZnSe導(dǎo)帶到缺陷能級的轉(zhuǎn)移效率(ΦETTS),從而抑制ZnSe本征熒光與缺陷熒光,同時Ag+不會嚴(yán)重影響電子從ZnSe導(dǎo)帶到Mn雜質(zhì)能級的轉(zhuǎn)移效率(ΦETMn),對Mn雜質(zhì)熒光影響較小。該工作首次提出了納米尺度的濾波效應(yīng),解決了水溶性Mn:ZnSe量子點單色性較差的缺點,其中摻雜無輻射復(fù)合離子的方法為量子點熒光調(diào)控提供一種新思路。研究了溶液pH值、Zn儲存液注入速度以及反應(yīng)溫度等實驗條件對Cu,Mn:ZnSe量子點熒光性質(zhì)的影響。通過調(diào)控量子點的尺寸,實現(xiàn)了對Cu雜質(zhì)熒光和Mn雜質(zhì)熒光的調(diào)控,通過調(diào)控Cu與Mn雜質(zhì)熒光的峰位以及熒光強度獲得了多色熒光,并且成功調(diào)制出白色熒光,使單一量子點具備白光發(fā)射能力。該工作為量子點在半導(dǎo)體器件領(lǐng)域提供了一種無毒的白色發(fā)光材料。
【關(guān)鍵詞】:水溶性 ZnSe量子點 共摻雜 熒光調(diào)控
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:O471.1
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章、緒論9-19
- 1.1 量子點的特性9-11
- 1.1.1 量子尺寸效應(yīng)9-10
- 1.1.2 表面效應(yīng)10-11
- 1.2 量子點的合成11-12
- 1.2.1 金屬有機合成法11-12
- 1.2.2 水相合成法12
- 1.3 摻雜型ZnSe量子點12-14
- 1.3.1 摻雜型ZnSe量子點的發(fā)光原理12-13
- 1.3.2 油溶性摻雜型ZnSe量子點的研究進(jìn)程13-14
- 1.3.3 水溶性摻雜型ZnSe量子點的研究進(jìn)程14
- 1.4 共摻雜型ZnSe量子點14-15
- 1.4.1 共摻雜型ZnSe量子點的優(yōu)勢14-15
- 1.4.2 共摻雜型ZnSe量子點的熒光調(diào)控15
- 1.5 量子點的應(yīng)用15-17
- 1.5.1 量子點在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用15-16
- 1.5.2 量子點在離子檢測領(lǐng)域的應(yīng)用16
- 1.5.3 量子點在電致發(fā)光器件領(lǐng)域(QLED)的應(yīng)用16-17
- 1.5.4 量子點在太陽能領(lǐng)域的應(yīng)用17
- 1.6 本論文重要的研究課題17-19
- 第二章、Ag,Mn:ZnSe量子點的制備與熒光調(diào)控:一種納米尺度的濾波效應(yīng)19-35
- 2.1 引言19
- 2.2 實驗部分19-20
- 2.2.1 實驗試劑19
- 2.2.2 NaHSe溶液的制備19
- 2.2.3 Zn儲存液的制備19
- 2.2.4 水溶性Mn:ZnSe量子點的制備19
- 2.2.5 水溶性Ag:ZnSe量子點的制備19-20
- 2.2.6 水溶性Cu,Ag:ZnSe量子點的制備20
- 2.2.7 水溶性Ag,Mn:ZnSe量子點的制備20
- 2.2.8 測試與表征20
- 2.2.9 量子點熒光量子產(chǎn)率測試20
- 2.3 Mn:ZnSe量子點光學(xué)性質(zhì)的研究20-23
- 2.3.1 Mn:ZnSe量子點的制備與表征20-21
- 2.3.2 實驗條件對Mn:ZnSe量子點熒光的影響21-22
- 2.3.3 機理分析22-23
- 2.4 Ag雜質(zhì)離子對量子點熒光的抑制作用23-24
- 2.4.1 Ag:ZnSe量子點的光學(xué)特性23
- 2.4.2 Cu,Ag:ZnSe量子點的光學(xué)特性23-24
- 2.5 Ag雜質(zhì)離子的光學(xué)濾波效應(yīng)24-34
- 2.5.1 Ag,Mn:ZnSe量子點的制備與表征24-26
- 2.5.2 實驗條件優(yōu)化26-28
- 2.5.3 純Mn雜質(zhì)熒光量子點的制備28-29
- 2.5.4 穩(wěn)定性測試29
- 2.5.5 機理與討論29-34
- 2.6 本章小結(jié)34-35
- 第三章、Cu,Mn:ZnSe量子點的制備以及熒光調(diào)控35-43
- 3.1 引言35
- 3.2 實驗部分35-36
- 3.2.1 實驗試劑35
- 3.2.2 NaHSe溶液的制備35
- 3.2.3 Zn儲存液的制備35
- 3.2.4 水溶性Cu:ZnSe量子點的制備35-36
- 3.2.5 水溶性Cu,Mn:ZnSe量子點的制備36
- 3.2.6 測試與表征36
- 3.3 Cu:ZnSe量子點的尺寸調(diào)控36-37
- 3.3.1 溶液pH值對Cu:ZnSe量子點熒光的影響36-37
- 3.3.2 Cu:ZnSe量子點的TEM表征37
- 3.4 Cu,Mn:ZnSe量子點的熒光調(diào)控37-42
- 3.4.1 實驗條件對Cu,Mn:ZnSe量子點熒光的影響37-39
- 3.4.2 不同尺寸Cu,Mn:ZnSe量子點的制備39-41
- 3.4.3 白色量子點的設(shè)計41-42
- 3.5 本章小結(jié)42-43
- 第四章、總結(jié)與展望43-44
- 參考文獻(xiàn)44-48
- 致謝48-49
- 作者簡介49
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