论文部分内容阅读
掺杂的纳米半导体发光材料在信息显示技术和光电子领域具有广阔的应用前景,纳米粒子具有非常大的比表面积,存在许多表面态,表面态对发光起猝灭作用,因此表面态的研究和控制是非常关键的课题。本工作用CdS和ZnS对掺杂的ZnS纳米颗粒q行了表面修饰;研究了ZnS、CdS包覆层和掺杂浓度对发光性质的影响;探讨了核壳结构掺杂ZnS纳米颗粒的发光机理。目的在于用简单的方法获得高效率的纳米发光材料,了解掺杂纳米材料的发光过程和表面态对能量传递的影响,为设计高效、高亮度的纳米发光材料提供依据和参考。本文的主要内容与结果如下:
1,采用微乳液法制备了ZnS:Cu和ZnS:Mn纳米颗粒;用ZnS和CdS对ZnS:Cu和ZnS:Mn纳米颗粒进行了表面包覆。
2,通过XRD和UV研究了所制得的纳米颗粒的结构,证实ZnS和CdS包覆到了ZnS:Cu和ZnS:Mn的表面,形成了核壳结构的ZnS:Cu/CdS和ZnS:Mn/CdS纳米颗粒;分别通过XRD和UV估算了纳米微粒的粒径,两者结果基本一致。
3,根据核壳纳米微粒壳层厚度计算的假设模型,实现了对壳层的半定量研究;分析了ZnS包覆层和CdS壳层厚度对发光性质的影响;发现适当的ZnS和CdS包覆层都能很好地修饰ZnS:Mn和ZnS:Cu纳米微粒,最大能使主发射峰强度增强10倍。
4,建立了核壳结构的ZnS:Mn/CdS和ZnS:Cu/CdS纳米微粒的发光机理;实现了对ZnS:Cu/CdS纳米微粒主发光峰波长的调制。
5,在ZnS中成功地掺入Mn和Cu;分析了Cu发射峰的来源,认为该峰由G-Cu发射和R-Cu发射组成,分别是导带到T2能级的跃迁和浅施主能级到T2能级的跃迁;优化了Cu和Mn的掺杂浓度工艺参数。