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文檔簡介
1、量子點具有獨特的光學性質,例如:尺寸依賴的發(fā)光、高的熒光量子產率、寬的激發(fā)光譜、窄的發(fā)射光譜、高的光穩(wěn)定性等,在基礎研究和應用領域顯示出重要的價值。對于量子點的合成,準確控制量子點的尺寸、形貌和表面化學是至關重要的。由于傳統(tǒng)有機相合成的量子點具有成本高以及不能直接生物應用等缺點,直接在水相中用各種含短鏈巰基的試劑作為穩(wěn)定劑合成Ⅱ-Ⅵ量子點是一種比較理想的替代油相合成的方法。本論文的主要工作如下:
閃鋅礦型的CdTe量子點是
2、一種重要的Ⅱ-Ⅵ族半導體發(fā)光量子點,我們用巰基乙酸和巰基丙酸作為穩(wěn)定劑合成了CdTe量子點,實驗結果表明穩(wěn)定劑的存在對量子點的生長起到了很重要的作用。巰基乙酸修飾的CdTe量子點具有相對較高的熒光量子產率,最高達到60%,巰基丙酸修飾的CdTe量子點生長速度更快,量子點的發(fā)光覆蓋整個可見光中從綠光到紅光的范圍。CdTe量子點最優(yōu)化的合成條件為pH=11,巰基乙酸/Cd的摩爾比為1.5/1。巰基乙酸修飾的CdTe量子點的熒光壽命隨著粒度的
3、增加而增加。
在水溶液中將CdS殼層沉積在CdTe核上制得CdTe/CdS核殼量子點,由于CdS殼層的包覆,使得CdTe量子點的表面缺陷減少,量子點的光學性質得到改善,這種核殼量子點的最高量子產率能達到67%。CdTe核量子點的表面包覆CdS殼層之后,熒光壽命從31ns增加到了79ns。CdTe核量子點和CdTe/CdS核殼量子點都顯示溫度依賴的熒光性質,這主要和熱缺陷產生的非輻射復合有關。
ZnS是一種無毒
4、且化學穩(wěn)定性好的殼層材料,但是ZnS和CdTe之間的晶格失配比較大,CdS作為中間過渡層可以使得ZnS的包覆效果比較好。ZnS殼層可以提供一個有效的保護,將電子和空穴限制在量子點中,同時CdS殼層位于ZnS和CdTe之間使得應力減少,制備出光學性質比較好的CdTe/CdS/ZnS多殼量子點。與CdTe/ZnS核殼量子點相比,CdTe/CdS/ZnS量子點具有更好的光學性質和穩(wěn)定性,最高的量子產率能達到80%,為在生物方面的應用提供了可能
5、。
跟ZnS殼層比較,ZnO殼層具有更好的穩(wěn)定性。利用簡單的共沉淀方法,在水溶液中直接在CdTe/CdS量子點表面沉積ZnO層。通過調整CdTe/CdS/ZnO量子點核的大小和殼層的厚度,發(fā)光波長可以從綠光調整到紅光范圍。制得的CdTe/CdS/ZnO雙殼層量子點的最高量子產率可以達到80%。由于表面殼層的包覆,量子點的缺陷變少,熒光壽命隨著包覆的進行有一個顯著的增加,例如CdTe(537nm)量子點的壽命為29.6ns,
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