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半导体量子点(Quantum Dots,QDs)是一类重要的无机纳米荧光材料,具有激发光谱范围宽,发射光谱范围窄而且具有尺寸依赖性,荧光量子产率高,光化学稳定性好,荧光寿命长等优异的光学性质,因此被广泛应用于单光子光源,太阳能电池,LED灯管及显示器,生物成像等领域。然而,在单颗粒(分子)水平上,单颗量子点的荧光发射存在严重的闪烁(Blinking)行为,跨度从几毫秒到几分钟不等。这种固有缺陷严重限制了量子点在一些需要以单个颗粒作为发射光源的生物及光电领域的应用。当前部分实验研究表明,量子点“表面缺陷”引发的非辐射复合过程是导致闪烁行为的主要原因。本论文从以上科学问题出发,围绕半导体荧光量子点的合成及闪烁行为调控开展一系列工作,从硫醇配体修饰,聚膦腈聚合物壳层包覆,量子点核合金结构等角度调控量子点的闪烁行为,争取实现完全或较大程度的抑制量子点的闪烁。主要研究工作包括以下几个方面:(1)通过无机壳层形成和有机小分子硫醇配体的修饰方法调控CdSe/CdS量子点的闪烁行为。首先,我们采用有机金属热分解法制备了CdSe量子点,通过连续离子层吸附反应法(Successive Ion Layer adsorptionandreaction,silar)引入cds壳层制备cdse/cds核/壳量子点。其次,系统考察了不同结构的烷基硫醇对cdse/cds量子点闪烁行为的影响,实验发现硫醇修饰的cdse/cds量子点的闪烁行为取决于硫醇的结构,浓度和退火时间。量子点闪烁的抑制机理主要归因于硫醇在高温下分解并释放出s2-,并与溶液中游离的cd2+反应生成cds,引发量子点表面重构并进行二次生长,进而消除表面缺陷并抑制闪烁。在优化条件下,硫醇修饰的cdse/cds量子点中有83%表现出不闪烁行为(监测时间内“明态”部分比例>99%),量子产率高,发射峰较窄且对称,并具有优良的荧光稳定性。该方法可以推广到其它量子点体系的闪烁调控。(2)通过溶剂热法原位引入聚膦腈聚合物调控cdse/cds/polymer核/壳/壳量子点的闪烁行为。首先,我们使用注射泵精确调控cds壳层的生长,制备了粒径更加均匀的cdse/cds量子点。进而,将六氯环三磷腈单体分别和二硫苏糖醇、对苯二胺、己二胺单体进行缩聚反应,生成以环三磷腈为基本高分子骨架的聚膦腈聚合物,壳层厚度介于0.2-0.5nm之间。通过调控单体配比等反应条件可以控制量子点的闪烁行为,在优化条件下,“明态”部分>99%的量子点的比例达到78%。闪烁抑制是通过聚膦腈聚合物上的巯基、苯基等官能团钝化量子点的表面缺陷位点实现的。实验结果还表明,量子点表面的缺陷位点可以采用含有活性官能团的聚合物进行修复的。(3)采用三步“一锅”法合成高量子产率、长荧光寿命的(zn)cuins/zns核/壳结构量子点。合成步骤包括:首先,制备不同阳离子前驱体投料比(cu:in)的cuins量子点。其次,引入硬脂酸锌进行原位离子交换制备(zn)cuins合金量子点。最后,以烷基硫醇作为配体和硫源引入zns壳层,制备(zn)cuins/zns核/壳量子点。系统研究了不同阳离子投料比对cuins,(zn)cuins和(zn)cuins/zns量子点的荧光发射光谱、紫外可见吸收光谱、荧光衰退曲线,以及晶体生长速率的影响。实验发现在(zn)cuins量子点合金化和zns壳层生长过程中,量子点的荧光光谱和紫外光谱持续发生蓝移,荧光发射峰在530-550nm处达到平衡。同时,量子点尺寸在合金化过程中先减小,然后随zns壳层的引入不断变大。(zn)cuins/zns量子点具有高量子产率(74%),长荧光寿命(755ns)以及优异的光学稳定性。该实验方法可以为合成其它全溶液基、多组分、高荧光产率的量子点提供工艺上的指导。(4)研究了(zn)cuins/zns量子点的闪烁行为。据我们所知,现阶段关于量子点闪烁行为的研究主要集中在cdse和cdte量子点,而针对cuins量子点闪烁行为的研究则鲜有报导。实验研究了不同阳离子前驱体投料比下制备的(zn)cuins量子点,以及不同zns壳层生长时间下(zn)cuins/zns量子点的闪烁行为,发现阳离子的投料比对量子点的单颗粒荧光发射行为具有重要作用。在cu:in:zn化学投料比为1:2:3和1:4:3下制备的(zn)cuins量子点均表现出不闪烁行为。(zn)cuins/zns量子点(cu:in:zn的化学投料比为1:2:3)在zns壳层生长20h内都表现出不闪烁行为,而(zn)cuins/zns量子点(cu:in:zn化学投料比为1:4:3)则表现出从不闪烁到闪烁的转变。闪烁的抑制是通过精确调控(Zn)CuInS量子点的原位界面合金化过程,从内到外、逐步消除量子点的缺陷位点实现的。在优化条件下制备的(Zn)CuInS/ZnS量子点具有不闪烁行为,这对于由于传统量子点闪烁行为而限制应用的生物以及光电领域,有望进一步拓展量子点的应用领域。