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半导体纳米晶具有明显不同于体相半导体材料的性质,且可以通过适当的条件控制其大小、表面状态以及组成,从而控制其发光等性能。CdSe是一种典型的化合物半导体材料,其纳米粒子表现出很好的光致发光性能。CdSe纳米晶发光颜色可以通过调节其粒径大小而得到控制。纳米粒子有相对大的表面体积比,在微粒的表面/界面会存在大量的缺陷、空位、悬挂键等构成的表面态,这严重影响CdSe纳米粒子的发光性能。如何对纳米粒子的表面进行修饰,改进纳米粒子的性能成为合成纳米粒子的一个方向。
本论文对半导体纳米晶的概念、性质、制备与表征方法以及发展现状进行了综述。采用传统化学方法中的胶体合成方法,在三辛基氧化膦(TOPO)和十六胺(HDA)的混合溶剂中制备了有机表面修饰的CdSe半导体纳米晶。叙述了有机配体的包覆机制及作用。对整个反应过程进行了详细的叙述和分析。用透射电镜、x射线衍射仪、紫外可见光吸收光谱仪、荧光分光光度仪等对最终得到的CdSe纳米晶进行了表征。
本文在不同反应时间和反应温度下合成了一系列CdSe纳米晶,并对得到的纳米晶进行了紫外吸收光谱和荧光光谱分析。随着反应温度的升高所得到的CdSe纳米粒子的吸收峰和荧光峰对应的波长均发生蓝移;随着反应时间的延长得到的纳米晶的吸收和发射峰的位置红移,根据吸收峰的红移可以推断出反应时间越长得到的纳米晶就越大。
在制备CASe纳米晶的基础上,对核壳结构纳米晶的制备进行了初步的探索。以CdO为前驱物,用方便的一锅法,制备了ZnSe包覆的CdSe/ZnSe核壳结构纳米晶,并对其紫外可见光吸收、光致发光性能进行了表征。其荧光强度明显高于单纯TOPO、HDA修饰的CdSe纳米晶。