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量子点(QD:半径约在1-10nm的半导体纳米晶)因其独特的物理化学性质,如量子尺寸效应、表面效应和介电限域效应等,在生物医药和光电子功能器件等领域具有诱人的应用前景。最新研究表明,在量子点中掺入过渡金属离子能够有效地实现对其光学性能的调控和强化,比如:掺杂量子点中大的斯托克斯位移有效地解决了材料的自吸收效应;具有更长的激发态寿命,更宽的光谱可调谐范围,更稳定的光化学性能等。因此过渡金属掺杂量子点的相关研究成为了当前最活跃的研究热点之一。本论文围绕量子点发光二极管的研究为导向,采用成核掺杂方式实现了Mn掺杂CdS量子点的生长及其结构调控,系统研究了量子点的光学性能与其结构之间的相互关系,以及量子点与电子传输材料1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)的之间的能量传递过程。综合本论文工作,得到的主要结果如下:(1)探索了高效Mn掺杂CdS量子点的制备及其结构和性能调控。采用成核掺杂方式制备了核壳结构的Mn掺杂CdS量子点(即MnS/ZnS/CdS量子点)。研究表明,ZnS缓冲层的引入是高效Mn掺杂CdS量子点制备的关键因素。所制备的MnS/ZnS/CdS量子点发光来自独立的Mn2+发射,解决了Mn:CdS量子点发光总伴随着CdS带边或缺陷态发光的问题。通过合成工艺的设计与调控,实现了量子点光学性能的优化,其最高发光效率可高达68%,为目前文献报道最高值(29%)的2倍以上。(2)优化了MnS/ZnS/CdS量子点的配体交换工艺。将MnS/ZnS/CdS量子点表面由原来的长链油胺转换成短链的苄胺,其发光效率由68%降低为66%,量子点基本保持了发光效率不变的同时有望提高其与电子传输材料间的能量传递效率,有利于其后续器件研发;将MnS/ZnS/CdS量子点表面由原来的油溶性配体油胺转变为水溶性配体巯基丙酸,其发光效率仍保持46%,为其后续生物应用奠定基础。(3)研究了MnS/ZnS/CdS量子点的热稳定性。对不同壳层厚度的MnS/ZnS/CdS量子点的热稳定性的系统研究表明,随着壳层厚度的增加,量子点的热稳定性不断增强;厚壳层样品在80~360K时其光致发光效率基本不变,表明其具有良好的热稳定性。(4)探讨了MnS/ZnS/CdS量子点与电子传输传输材料间的能量传输过程。深入研究了不同壳层厚度的量子点与有机电子传输材料(TPBI)间的能量传递过程,QD/TPBI混合薄膜中供体TPBI的荧光寿命变短,受体的激发光谱增强,证明存在明显的能量传递过程,且随着量子点中CdS壳层厚度的增加,能量传递的效率增强。