取向排布CdSe纳米棒薄膜及其光学特性研究

发布时间：2020-04-17 11:54

【摘要】：有序纳米结构薄膜在传感器、磁存储、光电探测等领域中有重要的应用前景。本论文基于量子点(quantum dots,简称QDs)优越的发光性质,完成了CdSe纳米棒的制备和尺寸调节,并采用多种组装技术获得了CdSe纳米棒有序薄膜。论述了量子点薄膜的组装方法、实验参数对薄膜有序性及光学特性的影响,着重讨论了CdSe纳米棒取向排布薄膜的偏振选择特性及偏振发光特性,取得了一系列研究结果。主要包括:(1)利用高温油相热合成法制备了长径比可调、尺寸分布均匀、分散性好的CdSe纳米棒并获得了光学性质变化规律。结果表明:仅通过改变Cd~(2+)前驱体反应时间即可实现纳米棒的长径比调节,发现0-31h内纳米棒长径比随着前驱体反应时间增加而增大。其中,前驱体反应时间为20h获得的CdSe纳米棒具有最佳的荧光稳定性。(2)分别利用LB(Langmuir-Blodgett)法、模板法及自组装法获得了CdSe纳米结构薄膜,对照研究了纳米棒的取向排布情况和光学特性。发现LB法制备的纳米棒薄膜取向性及偏振选择特性最佳。与点状CdSe量子点薄膜相比,取向排布的CdSe纳米棒薄膜的发光存在明显的各向异性。最优激发下,垂直和水平检偏荧光强度的“差和比”可高达60.5%。
【图文】：

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图 2.1 Au NR TEM 照片及实物图[23]a） b） d）e） f） g） h）图 2.2 金纳米棒排布的 SEM 图像（长径比=2.9）a)1μm b)200nm c)200nm d)200nm e)200nm f)100nm g)500nm h)200nm[26]Dmitri V. Talapin 等通过在甲苯中浸渍 20 秒预处理 400 目碳涂覆的铜网格[27]。

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e） f） g） h）图 2.2 金纳米棒排布的 SEM 图像（长径比=2.9）a)1μm b)200nm c)200nm d)200nm e)200nm f)100nm g)500nm h)200nm[26]Dmitri V. Talapin 等通过在甲苯中浸渍 20 秒预处理 400 目碳涂覆的铜网格[27]。在该处理之后，将网格置于含有~2 μl 胶体溶液的 2 ml 小瓶内。使用甲苯或甲苯-丁基醚（3:1）混合物作为溶剂。在环境条件（甲苯）下或在 40-60℃（甲苯-丁基醚）的减压下蒸发溶剂。胶体溶液的干燥导致在 TEM 网格和小瓶壁上形成薄膜。将网格从小瓶壁上分离并通过 TEM 研究。发现在 CdSe 纳米棒在甲苯中的溶液中加入少量十六烷基胺增加了 CdSe 纳米棒垂直于 TEM 网格表面堆积的可能性。测试了不同的纳米棒浓度。使用相对浓缩的溶液导致有序的纳米棒组件，而稀溶液的使用不利于有序超晶格的形成。如图 2.3 所示，这种有序过程是熵驱动的并且朝向最高的堆积密度。在胶体溶液中熵驱动组装的现象是基于一个相当相反的事实，，即胶体颗粒的有序排列可以通过增加溶剂分子的熵来增加系统的总熵。棒的自组装在熵方面较不利因为它需要单个杆的位置和方向排序。蒸发单分散 CdSe 纳米棒
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O484.41;TB383.2

【参考文献】