ZnSe-SiO-,2-半導(dǎo)體量子點(diǎn)玻璃的光譜特性研究.pdf

1、近年來，由于II-VI族半導(dǎo)體量子點(diǎn)玻璃所具有的納米材料的特殊性質(zhì)(如量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和介電限域效應(yīng)等)、高的三階非線性光學(xué)效應(yīng)和快速的光響應(yīng)時(shí)間等優(yōu)異的光學(xué)特性，預(yù)期將在光計(jì)算、光通訊及光電效應(yīng)器件等方面具有很重要的應(yīng)用前景，使之成為當(dāng)前光功能材料研究的熱點(diǎn)。 ZnSe／SiO，半導(dǎo)體量子點(diǎn)玻璃是指ZnSe半導(dǎo)體納米晶鑲嵌于玻璃基質(zhì)的一種0—3型納米復(fù)合功能材料。ZnSe是典型的寬禁帶直接帶隙的II一Ⅵ族半導(dǎo)體化合物，具

2、有非常優(yōu)異的光電性能，是藍(lán)綠發(fā)光的重要候選材料，所以選擇ZnSe作為納米復(fù)合材料的功能活性組元具有重要的意義。但由于ZnSe納米晶表面原子配位不足，存在大量的懸空鍵，很容易與環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而逐漸變質(zhì)，因此納米晶在空氣中通常不穩(wěn)定并發(fā)生團(tuán)聚，使其應(yīng)用受到限制，而將其鑲嵌于玻璃基質(zhì)中可以使納米晶的穩(wěn)定性得到改善。并且，半導(dǎo)體量子點(diǎn)微粒分散在玻璃基質(zhì)中會(huì)表現(xiàn)出較強(qiáng)的介電增強(qiáng)現(xiàn)象，將表現(xiàn)出更多新的特性，充分發(fā)揮復(fù)合材料特有的優(yōu)點(diǎn)。

3、 由于對(duì)ZnSe／SiO，半導(dǎo)體量子點(diǎn)玻璃的研究很少見，所以，對(duì)ZnSe／SiO：半導(dǎo)體量子點(diǎn)玻璃的光學(xué)表征必將提高我們對(duì)這種材料的光學(xué)性能的認(rèn)識(shí)，也為II一Ⅵ族半導(dǎo)體量子點(diǎn)玻璃的光學(xué)性質(zhì)的研究提供更多實(shí)驗(yàn)資料。本文采用ur-vis透射光譜、穩(wěn)態(tài)發(fā)射光譜和時(shí)間分辨熒光光譜和飛秒分辨瞬態(tài)吸收光譜等技術(shù)分別對(duì)采用溶膠凝膠法制備的ZnSe／SiO，半導(dǎo)體量子點(diǎn)玻璃進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并結(jié)合有效質(zhì)量模型進(jìn)行了光譜表征和綜合分析，以全面地了解這種納米

4、復(fù)合功能材料的微觀結(jié)構(gòu)、能級(jí)結(jié)構(gòu)、發(fā)光特性和載流子動(dòng)力學(xué)等信息。這不但有利于更深入地理解II一Ⅵ族化合物半導(dǎo)體量子點(diǎn)玻璃的光學(xué)性質(zhì)，并且為材料制備人員提供必要的反饋信息，進(jìn)一步改良制備方法以制造出更適合實(shí)際應(yīng)用的復(fù)合材料。 實(shí)驗(yàn)表明，所采用的多種光譜方法可以有效全面地表征半導(dǎo)體量子點(diǎn)玻璃的光學(xué)特性，既可以間接地得到材料的多方面的信息，如納米晶的平均大小、尺寸分布、表面狀態(tài)及摻雜情況等，又能夠了解納米晶內(nèi)載流子動(dòng)力學(xué)，如載流子的馳