水溶性CdTe量子点的自组装薄膜及其光电特性

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本论文包括以下两部分:1.水溶性CdTe量子点的合成及其薄膜的自组装分别选择巯基乙酸(TGA)和巯基丙酸(MPA)在水相中合成了高荧光的CdTe量子点,研究了CdTe量子点在生长过程中荧光性质的变化,以及配体对获得不同粒径的CdTe量子点的影响。实验发现,在回流的过程中CdTe量子点的荧光半峰宽有一个先窄后宽的变化,荧光强度先增大后减弱;使用MPA做为配体,在同样的条件下,更容易获得粒子尺寸大、发光波长长的CdTe量子点。在此基础上,用不同波长的CdTe量子点在ITO电极上进行层层自组装。研究了CdTe量子点自组装的层数与薄膜的发光强度的关系。实验表明,薄膜的发光强度随着量子点的层数的增加而增加。与量子点溶液相比,组装在ITO上的CdTe量子点的分散性和粒径分布没有发生明显的变化。通过AFM表征,发现CdTe量子点的自组装薄膜厚度并不是完全的均一的,但是其误差在可接受的范围之内。2.不同发光波长的CdTe量子点薄膜间的荧光共振能量转移在进行不同发光波长的CdTe量子点的LBL组装膜的研究中,实验发现,在某些波长条件下,在同一ITO基片上组装不同发光波长的CdTe量子点薄膜,观察到明显的荧光共振能量转移。典型的实验是在640nm发光波长的CdTe量子点薄膜上组装不同层的560nm发光波长的CdTe量子点,显示出荧光能量转移效率与层数的相关性。其中,560nm和640nm的CdTe量子点分别作为能量转移的供体和受体发生相互作用,而相反的组装次序则未观察到明显的能量转移现象。通过两种发光波长的量子点LBL膜的吸收光谱和荧光光谱表征,探讨了二者实现荧光共振能量转移的起源和有利途径。进一步测定了供体和受体CdTe量子点薄膜在荧光共振能量转移前后的荧光寿命变化,讨论了两种量子点组装薄膜间的能量转移机理和效率。实验结果表明,CdTe量子点LBL膜的荧光共振能量转移能有效提高受体发光波长的发光强度。实验的最后测定了用CdTe LbL薄膜构建的LEDs的光电响应。
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