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自石墨烯的发现以来,对新型二维材料的研究引起了广泛的关注,并将研究对象逐渐扩展至了功能化石墨烯、六方晶系氮化硼、过渡金属硫族化合物以及黑磷等一系列的新材料。当新型二维材料的尺寸减小到其激子玻尔半径以下时,就获得了相应的新型二维材料量子点(2D QDs)。在量子尺度空间由于受到一系列量子效应的影响,2D QDs呈现出了许多不同于块体材料的低维物性,尤其是能级结构会发生很大的变化,并具有了独特的光电性质。在本论文的研究中,我们采用液相超声剥离技术,从块体材料中分别剥离得到了颗粒尺寸在5 nm左右的新型二维材料量子点:氟掺杂石墨烯量子点(F-GQDs)和过渡金属Ti的硫族化合物量子点(TiSe2 QDs,TiTe2 QDs)。通过使用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外可见光吸收光谱(UV-Vis)、光致发光光谱(PL)、光致激发光谱(PLE)和X射线光电子能谱(XPS)等现代分析表征测试技术对制备得到的新型二维材料量子点进行了充分的表征及光电性质的分析与探讨,并对该三种量子点应用在光电探测器领域进行了探索与性能测试。主要研究内容及结论如下:(1)以脱脂棉为原料,经过高温碳化后得到的碳纤维与HF进一步发生水热反应,获得了前驱物氟化碳纤维(F-CFs);F-CFs在氮甲基吡咯烷酮(NMP)中进行液相超声剥离后制备得到了平均直径为3.25 nm的F-GQDs。由于F的引入,形成了C-F键,增加了表面官能团,增大了GQDs的晶体缺陷,造成拉曼峰(D峰)宽化且变强,同时增加了电子跃迁能级,使得F-GQDs具有了良好的光学吸收特性和光致发光特性,并分析了F-GQDs的形成机理。(2)采用改进后的液相尖端超声结合水浴超声的剥离技术,从块体材料TiSe2和TiTe2中剥离得到了平均直径为3.78 nm的TiSe2 QDs和3.24 nm的TiTe2 QDs。该两种量子点都具有良好的分散性和结晶度。经过Raman表征发现在TiSe2 QDs中A1g振动模式占主导地位,而在TiTe2 QDs中Eg振动模式占主导地位;TiSe2 QDs和TiTe2 QDs都在紫外波长范围有较强的吸收,二者也表现出了互不相同的光致发光特性,表明具有不同的电子跃迁方式。(3)基于F-GQDs的垂直结构紫外探测器在365 nm的紫外光照下,开关比为105,探测率可以稳定在1012 Jones,具有良好的光电探测性能和稳定性,有望应用于紫外探测领域中。基于TiSe2 QDs和TiTe2 QDs的叉指电极结构的光电探测器在I-V测试中发现,由于光诱导电荷陷阱的产生阻碍了光电流输运,从而引起了“负光电流”现象;总而言之,这两种光电探测器在紫外波段的探测率(λ=365nm,D*(TiSe2 QDs)1010 Jones,D*(TiTe2 QDs)1011 Jones)总是要比红外波段(λ=850 nm)高一个数量级,而相应的响应率都比较小(R10-1–10-4 A·W-1),但是二者都表现出了较好的光电探测性能,具有作为光电探测材料的基本素质。