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Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点的胶体制备法及其光学性质的研究

沈剑  
【摘要】: 近年来,由于量子尺寸效应和表面效应,半导体量子点已成为人们研究的热点。用胶体化学方法制备的Ⅱ-Ⅵ族胶体量子点纳米晶体,由于其样品制备方法简单,单分散性好,具有很好的发光特性和光学非线性性质,使得胶体量子点在发光器件、单电子器件和非线性光学器件等方面显示出广阔的应用前景。 本文的研究内容主要分为两个部分:第一部分研究了纳米CdSe量子点的光学特性,包括制备、表征、吸收和光致荧光谱特性,讨论了CdSe量子点颗粒尺寸对其发光特性的影响;第二部分为CdSe量子点的表面修饰效应研究,包括表面修饰处理以及处理后样品的光致荧光谱和时间分辨率光谱特性,探讨了CdSe量子点颗粒的发光动力学过程。 本文采用化学胶体合成方法,成功地制备出了数种不同尺寸的胶体CdSe量子点样品。室温下,它们具有不同的荧光峰值波长,很强的带边荧光,宽范围的激发谱特性,以及很窄的荧光峰,说明制备出的胶体量子点不仅粒径分布比较均一,具有较好的单分散性,而且还具有稳定良好的光学性质。 本文通过注入巯基乙醇对同尺寸的CdSe量子点样品进行不同程度的表面修饰后,测得数据表明,样品荧光峰的波长和半宽高(FWHM)保持不变,而峰值呈现出规律性变化,时间分辨率光谱亦是如此。以此为依据,本文探讨了CdSe量子点的发光动力学过程,认为激子在量子点内部和表面均能复合发光,这两种发光过程不同程度地受到量子点表面缺陷的影响。


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