多元半導體量子點的制備及熒光性質(zhì)研究.pdf

1、多元半導體量子點可以通過改變組分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)控其能帶，表現(xiàn)出不同于二元基體材料的物理、化學性質(zhì)。但目前半導體量子點的制備多采用一些昂貴的有毒試劑(如三辛基氧膦、烷基磷酸等)，造成了制備成本高、毒性大、反應條件苛刻等問題。針對上述問題，本論文采用成本低、毒性小、操作簡單的合成方法，在有機相體系中成功制備了Zn1-xCdxSe、CdTexSe1-x、CuInS2半導體量子點，且對CdTexSe1-x和CuInS2分別包覆了CdyZn1-yS

2、和ZnS，并探索了不同實驗條件對量子點熒光性質(zhì)的影響。在此基礎上，還對合成量子點的形貌、結(jié)構(gòu)等進行系統(tǒng)研究。
　　 在第一章中，對量子點概念、量子點的制備及多元半導體量子點進行了闡述，并對多元半導體量子點的研究現(xiàn)狀進行了簡要的介紹。
　　 在第二章中，采用無毒的油酸作配體，以Zn(Ac)2·2H2O和Cd(Ac)2·2H2O為反應前驅(qū)體，在有機相體系中合成了高質(zhì)量的Zn1-xCdxSe量子點。通過改變實驗條件，實現(xiàn)了藍色

3、-紅色Zn1-xCdxSe量子點(熒光波長為458-643 nm)的可控合成，熒光量子產(chǎn)率最高達68％，并討論了Zn1-xCdxSe合金量子點的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與熒光性質(zhì)的關(guān)系。
　　 在第三章中，采用硬脂酸作配體，以CdO為反應前驅(qū)體，在高溫下合成了高質(zhì)量的CdTexSe1-x半導體量子點，并對其包覆了CdyZn1-yS殼。通過改變反應溫度、反應時間、Te/Se摩爾比等反應條件，產(chǎn)物的發(fā)光實現(xiàn)了在較寬的熒光范圍內(nèi)的調(diào)控，可以從可見光調(diào)

4、節(jié)至近紅外(熒光波長為536-781 nm)。通過改變Te/Se摩爾比，CdTexSe1-x的形貌可以從四面體形演變至四足狀結(jié)構(gòu)。本論文還對四足狀結(jié)構(gòu)的形成機制進行了一系列研究。當Te、Se前驅(qū)體同時注入后，CdTe首先成核，此時的量子點為四面體形，隨著反應的進行，由于選擇性吸附，出現(xiàn)各向異性生長，進而形成四足狀結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，隨Te/Se摩爾比的減小，CdTexSe1-x量子點的熒光穩(wěn)定性有了很大的提高。在CdTexSe1-x量子點表

5、面包覆CdyZn1-yS殼層之后，量子點的熒光效率和熒光穩(wěn)定性具有極大的提高。
　　 在第四章中，采用十二烷基硫醇-油胺共配體的反應體系，合成了無毒的近紅外發(fā)光的CuInS2和CuInS2/ZnS量子點。通過改變工藝參數(shù)，實現(xiàn)了近紅外CuInS2/ZnS量子點(熒光波長為670-795 nm)的可控合成。通過改變Cu/In摩爾比，發(fā)現(xiàn)降低Cu/In摩爾比可以提高CuInS2量子點的熒光量子產(chǎn)率。CuInS2量子點包覆了ZnS殼層