近红外PbS胶体量子点的可控合成
发布时间：2021-02-11 11:26
量子点因具有可通过尺寸调节的光学特性以及可溶液加工性,可作为关键材料应用于生物成像、光伏器件、激光等技术领域。其中,硫化铅（PbS）量子点是少有的一种可在宽近红外波长范围内实现可调光谱特性和良好稳定性的量子点,在医学成像和光电探测应用方面有着独特的优势。现阶段,具有低成本优势的热注射法是一种常用的合成PbS量子点的途径,其具体工艺对所合成量子点的最终质量起着决定性作用。为提高热注射合成PbS量子点过程的控制性,本文主要从增加反应添加剂和开发新的原材料进行了创新,具体内容如下:以氯化铅为铅源,与油胺（OLA）混合加热形成铅前驱物溶液,然后将混合了特定体积三丁基膦（TBP）的单质硫（S）-OLA溶液快速注入铅前驱物溶液合成PbS量子点胶体溶液。通过紫外-可见-近红外吸收光谱以及透射电镜显微镜的表征结果对TBP影响量子点生长反应过程进行了研究分析。结果显示:ⅰ)量子点尺寸随着硫注射时铅前驱体温度的升高而增大;ⅱ)铅硫质量比越大,量子点尺寸越小;ⅲ)TBP的量越少,量子点尺寸越大。值得一提的是,当铅前驱体温度为70℃和90℃时,微量的TBP可有效阻断PbS量子点的生长过程,使其特征峰位（尺寸）...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１典型红外量子点发射波长范围??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｅｍｉｓｓｉｏｎ?ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?ｒａｎｇｅ?ｏｆ?ｔｙｐｉｃａｌｌｙ?ｉｎｆｒａｒｅｄ?ＱＤｓ＾??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]过渡金属离子（Mn、Cu、Fe）掺杂半导体纳米晶的研究进展[J]. 王晓慧,李晶,赵英凯,李建伟,米航,李静波,段如月,李玲,刘爽. 材料科学与工程学报. 2017(03)
[2]红外PbX量子点光致发光特性研究[J]. 耿蕊,张玉江,陈青山. 红外技术. 2017(02)
[3]量子点敏化太阳能电池研究进展[J]. 马娟,宋凤丹,陈昊,周运禄,齐随涛,杨伯伦. 化工进展. 2015(10)
[4]量子点太阳能电池研发动态[J]. 蒋威. 电子元件与材料. 2014(02)
博士论文
[1]硫化铅量子点的合成及其新型异质结光伏器件的研究[D]. 姚旭东.合肥工业大学 2017
硕士论文
[1]基于硫化铅量子点的近红外发光二极管研究[D]. 郑凡凯.哈尔滨工业大学 2019
[2]SPS制备Pb（Cd）S量子点玻璃及其性能研究[D]. 杨丰桕.东华大学 2014
[3]β-锂霞石超细粉体的制备及性能研究[D]. 李岩.长春理工大学 2011
本文编号：3029035
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１典型红外量子点发射波长范围??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｅｍｉｓｓｉｏｎ?ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?ｒａｎｇｅ?ｏｆ?ｔｙｐｉｃａｌｌｙ?ｉｎｆｒａｒｅｄ?ＱＤｓ＾??
?第１章绪论???核是瞬间形成的，且形核与生长过程分开进行，所以晶核生长趋于一致，合成??的ＰｂＳＱＤｓ的尺寸分布均匀。这种合成方法短暂隔断生长过程和成核过程，满??足了高质量量子点的尺寸分布小的条件。在许多情况下，在成核和生长时间尺??度之间有一些重叠，因此在纳米晶体尺寸中产生的弥散需要用聚焦来补偿。因??此本文实验均采用了热注射法来制备ＰｂＳ?ＱＤｓ。??＼?ｒ义??＼?｜??＼?！?＾??ｈｅａｔｅｒ?〇?．、＇??图１．４热注射法合成量子点的原理图ｌ２９］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｆｏｒ?ａ?ｈｏｔ－ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ＱＤｓ：??１．３量子点的改性??掺杂是指将少量杂质（过度金属离子或稀土金属离子）引入量子点的晶体??结构中。杂质掺入量子点晶格是控制其导电性的主要手段，也可以用来显著改??变半量子点的光学、磁性或其他物理性质。掺杂还可以扩大量子点的吸收区域，??提高量子点的质量。相较于未掺杂的量子点，掺杂量子点的稳定性更好，发光??波长会根据掺杂离子的不同而改变。掺杂量子点会减少发光材料的自吸收，这??是因为掺杂量子点会增加斯托克斯位移量，这是掺杂量子点的重要特征［３Ｇ］。杂??质离子掺杂过程为吸附和生长过程，杂质离子现吸附目标材料的表面上，然后??６??
Ｄ－Ｓｅｎｄｔｉｕｄ?Ｓｏｌａｒ?＜?ｅｌｌ??多?Ｖ??Ｉ?，?Ｕ＾ｙ??＾ｓ，ｗ?ｉ?ＩＳ?．？?ＩＳ??｜?１５?１?【．—ｋ??一?ｘ－ｈａｍｍ?＾?ｆ５＂＾?ｄ?ｒｖ〇ｃ?Ｆ？??—Ｌ二?＿?＿Ｊ＾、：Ｕ．?：?．．?．?１?ＪＰ?，??Ｆ《’?Ｋ?ＩＰ?■二／?國??９｜?Ｅｖ＾＊＊＾?Ｅｖ??ＩＴＯ?ＣＱＩ＞ｔ－ｉｂｕ?：?＜．?ＩＫＪ＾ｏｆ／ＵｔＯ?ＣＱＤＦｉｈｎ?＜?ｈ０：?Ｃ＜＾３?Ｈｌｅｃｔｒｏｉｙｔｅ］?￡??图１．５四种ＣＱＤ太阳能电池的结构及其电子带图：（ａ）肖特基ＣＱＤ太阳能电池。（ｂ）耗尽异质??结ＣＱＤ太阳能电池。（ｃ）耗尽的块状异质结ＣＱＤ太阳能电池。（ｄ）ＣＱＤ敏化太阳能电池。［４６］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ?ａｎｄ?Ｓｔ?ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ?ｂａｎｄ?ｏｆ?ｆｏｕｒ?ＣＱＤ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌｓ，?（ａ）?Ｓｃｈｏｔｔｋｙ?ＣＱＤ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌ，??（ｂ）?Ｄｅｐｌｅｔｅｄ?ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ?ＣＱＤ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌ，?（ｃ）?Ｄｅｐｌｅｔｅｄ?ｂｕｌｋ?ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ?ＣＱＤ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌ，?（ｄ）??ＣＱＤ－ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌ．?Ａｌｓｏ?ｓｈｏｗｎ?ａｒｅ?ｔｈｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｂａｎｄ?ｄｉａｇｒａｍｓ?ｏｆ?ｅａｃｈ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ?ａｓ??ｉｎｄｉｃａｔｅｄ．??目前硫化铅量子点太阳能电池己经有了很深入的研宄。２０１２年Ｅｔｇａｒ等人［４７］??首次用ＰｂＳ?ＱＤｓ和Ｔｉ０２纳米片制备了?ＰｂＳ?ＱＤｓ异质结太阳能电
【参考文献】：
期刊论文
[1]过渡金属离子（Mn、Cu、Fe）掺杂半导体纳米晶的研究进展[J]. 王晓慧,李晶,赵英凯,李建伟,米航,李静波,段如月,李玲,刘爽. 材料科学与工程学报. 2017(03)
[2]红外PbX量子点光致发光特性研究[J]. 耿蕊,张玉江,陈青山. 红外技术. 2017(02)
[3]量子点敏化太阳能电池研究进展[J]. 马娟,宋凤丹,陈昊,周运禄,齐随涛,杨伯伦. 化工进展. 2015(10)
[4]量子点太阳能电池研发动态[J]. 蒋威. 电子元件与材料. 2014(02)
博士论文
[1]硫化铅量子点的合成及其新型异质结光伏器件的研究[D]. 姚旭东.合肥工业大学 2017
硕士论文
[1]基于硫化铅量子点的近红外发光二极管研究[D]. 郑凡凯.哈尔滨工业大学 2019
[2]SPS制备Pb（Cd）S量子点玻璃及其性能研究[D]. 杨丰桕.东华大学 2014
[3]β-锂霞石超细粉体的制备及性能研究[D]. 李岩.长春理工大学 2011
本文编号：3029035
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