有机相中CdTe和ZnTe量子点的无膦化合成与性质表征

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:BenBenBenBen
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Ⅱ-Ⅵ族量子点由于其自身独特的光学及电学性质和其在生物医学、太阳能电池和催化等方面的应用前景,而成为科学工作者的研究焦点。而其中的CdTe和ZnTe量子点,由于其吸收和发射波长都集中在在可见光区(禁带宽分别为1.37eV和2.26eV),荧光量子效率较高,而成为研究最广泛的半导体量子点材料。本论文以十八烯(ODE)为溶剂,油酸(OA)和油胺(OAm)作为表面保护剂,采用完全无膦化的方法在低温条件下合成了CdTe和ZnTe量子点,并对其光学性能、晶体结构和形貌等进行了系统的探讨。具体研究内容如下:一、在ODE/OA/OAm体系中完全无膦化合成了CdTe量子点。探讨了反应温度、前驱体浓度、配体的种类、二次注射等因素对CdTe量子点的光学性质和晶体结构的影响。研究结果表明,用此方法可以在较低的反应温度(160℃-180℃)下合成出荧光量子产率约为60%的闪锌矿晶体结构的CdTe量子点。温度、前驱体浓度和配体的种类等因素对CdTe量子点的晶体结构没有影响,但其对量子点的荧光量子效应有很大的影响。当合成温度为160℃-180℃时合成的CdTe量子点的荧光量子产率高达60%,而当温度高于180℃或低于160℃时荧光量子产率会急剧下降。形貌研究结果表明可通过调节反应温度可控制合成的CdTe量子点的形貌。当反应温度低于180℃时合成的是近球状的CdTe量子点,而当反应温度高于180℃时可制备出棒状的CdTe量子点。而且由于用此方法合成CdTe量子点时由于生长速率很慢而难以得到粒径较大的量子点,所以我们又通过多次注射前驱体的方法制备出了粒径较大的CdTe量子点。二、将上述合成体系拓展到ZnTe量子点的完全无膦化合成,并探究了反应温度等因素对ZnTe量子点的光学性质和晶体结构等方面的影响。实验研究结果表明,用此方法可以在温度高于240℃、油酸和油胺的比为1:2-1:3的条件下合成出闪锌矿立方晶体结构的ZnTe带子点。但制备出的ZnTe量子点的粒径分布很宽,在空气中稳定性很差,而且荧光量了效率也很低。因此我们还需要进一步优化实验条件合成出质量较好的ZnTe量子点。
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