Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点的胶体制备及荧光性质研究

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本文的研究内容分为三个部分:第一部分用胶体法合成CdSe量子点,研究它们的发光特性:第二部分从色度学、发光动力学角度对合成的CdSe量子点进行研究;第三部分成功合成了高质量的CdSe/CdS核壳型量子点,研究其发光特性。 首先采用胶体法合成不同尺寸的CdSe量子点,它们的吸收峰以及光致发光峰随尺寸增加而红移。TEM图像和很窄的光致发光峰表明:合成的量子点具有均一的颗粒分布,良好的单分散性以及稳定的光学性质。 计算结果表明:量子点粒径分布范围的大小对量子点颜色饱和度有影响,对绿光的影响最大,导致在实际应用中制备高颜色饱和度的绿光量子点存在一定困难。量子点表面对发光具有重要的影响。通过研究量子点的光致发光量子产率、光致发光寿命,发现不同尺寸的量子点有着不同的表面质量。这是由于量子点在形成过程中存在表面优化/重构,这是在表面张力和量子表面效应两种机制的竞争下完成。而这两种机制都与尺寸相关,当量子点尺寸为一特定值时,其表面质量达到最优,从而具有最佳的发光效果。 因为在实际应用中需要不同荧光的量子点,所以通过包裹CdS人为地优化CdSe量子点表面。对两个不同尺寸的CdSe核进行包裹,都获得高品质的CdSe/CdS核壳型量子点。这说明,通过包裹能使各个尺寸的CdSe量子点都能获得优秀的发光效果,而不限于某一特定尺寸。实验所合成的CdSe/CdS核壳量子点已经完全能够应用于发光器件的制造和研究。
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