蓝光至近红外厚壳层InP量子点材料与器件研究
发布时间：2021-06-21 06:47
目前量子点已在LED,太阳能电池,生物标记,激光器与传感器中得到广泛应用。制备绿色、环保、高效量子点一直是量子点领域的主要目标,而InP量子点材料作为Ⅲ-Ⅴ半导体材料的代表具有极大的研究意义。对于蓝光InP量子点,为了有效的限制电子于核心中,我们以ZnS为壳层包覆InP核心,得到468 nm蓝光量子点,在第一层ZnS包覆过程中,未反应的硬脂酸锌会阻碍电子和空穴的注入。通过加入过量的S-TOP与未反应的硬脂酸锌反应,可以使残留的硬脂酸锌完全反应。同时在InP/ZnS量子点表面包覆生成的ZnS单体,可增加壳层的厚度,降低量子点之间的能量传递。纯蓝色InP/ZnS量子点的QY可达45%,通过对量子点包覆SiO2明显增加量子点的稳定性。对于蓝光QLED,其EQE达到了 1.7%,达到了文献报道最高水平。对于绿光InP量子点,我们使用价格低廉的（DMA）3P作为P源,选择ZnMnS合金作为中间层来减少核心InP与壳层ZnS的晶格失配,MnS的带隙为3.7 eV,比绿光的InP量子点宽,这种壳层能有效地限制核心InP中的电子和空穴,形成了type-Ⅰ型结构的量子点。对于InP/ZnMnS/ZnS ...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－２不同尺寸量子点光激发下照片??２．２量子点研究现状??
?蓝光至近红外厚壳层ＩｎＰ量子点材料与器件研究???ｌＤ－ｇｒｏｗｔｈ?３?Ｄ－ｇｒｏｗｔｈ?１?Ｄ／２Ｄ－ｒｉｐｅｎｉｎｇ??勘邊？??＾?Ｍｏｎｏｍｅｒ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ??图２－４不同浓度下ＣｄＳｅ量子点生长示意图Ｉ２３〗??２００３年，Ｗ．?Ｗｉｌｌｉａｍ?Ｙｕ等叫２５１研宄了非配位溶剂中近单分散ＣｄＴｅ量子??点（闪锌矿或纤锌矿晶体结构）、棒状和四足形的形成。实验结果表明，配体??的键合强度和空间效应显著影响单体的反应活性。２００６年Ｎａｒａｙａｎ?Ｐｒａｄｈａｎ等??［２６］报道了在相对较低的温度（１００－１８０°Ｃ）下制备高质量的单晶ＣｄＳｅ纳米线。??纳米线的直径在１．５到６ｍｌ！之间。这是通过调节胺的链长并改变反应温度来??调节纳米线直径。２００６年Ｙｏｎｇｃｈｅｎｇ?Ｌｉｕ等１２７１发现，在甲苯溶液中合成的??ＣｄＳｅ／ＣｄＳ核壳量子点能有效地转化为水溶性树状配体稳定的量子点。结果表??明，所制备的树枝状量子点在甲苯中保持了?ＣｄＳｅ／ＣｄＳ核壳量子点的６０％的??光致发光效率。２００８年Ｂｒｉｄｇｅｔｔｅ?Ｂｌａｃｋｍａｎ等［２Ｇ１通过改进的连续离子层吸附??和反应（ＳＩＬＡＲ）技术，制备了点状和花生状的高光致发光ＣｄＳｅ／ＣｄＴｅ／ＺｎＳｅ??ＩＩ／Ｉ型复合纳米晶体。ＣｄＳｅ／ＣｄＴｅ?Ｉ丨型异质结发出近红外光。２０１１年Ｚｈｅｎｇ??Ｌｉ等Ｍｌ以空气稳定的普通原料合成了具有闪锌矿（立方）晶体结构的尺寸／形??状可控的ＣｄＳｅ量子片（如图２－５所示）。ＣｄＳｅ量子片近似为正方形，其横向??尺寸在２０和１００?ｎｍ之间变化，厚度控制在１－３?ｎｍ之间，量子片以００１或??１１１
?北京科技大学博士学位论文???ｑｙ－１６％—＾?ｊ??Ｉ＾＼ｌ?Ｉ?－?■??３５０?４００?４５０?５００?５５０????Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ）??１?ｍｍ??■—?—??图２－５?ＣｄＳｃ量子片ＰＬ与ＵＶ光谱及不同尺寸量子点ＴＥＭ图Ｉ２８】??２００３年Ｗ．?Ｗｉｌｌｉａｍ?Ｙｕ等［２５］研究发现对于高质量的ＣｄＴｅ、ＣｄＳｅ和ＣｄＳ??量子点，其第一激子吸收峰的消光系数强烈依赖于量子点的尺寸，介于平方??和立方之间。测量是使用监控纯化程序纯化的量子点或通过控制蚀刻方法制??备的量子点进行的。在实验误差范围内，表面配体的性质、溶剂的折射率、??量子点的ＰＬ量子产率、量子点的合成方法以及测量温度对于给定尺寸量子??点的消光系数均未产生影响。??对于量子点性质影响较大的除了壳层外，表面配体也产生较大影响。２００４??年Ｊｏｓｅ?Ａｌｄａｎａ等ｔ２９］介绍了一种用准稳态滴定法测定纳米晶表面配体ｐＨ值的??方法。结果表明，纳米晶的析出是由纳米晶表面的配位键离解引起的。由于??在相对低的ｐＨ范围内的质子化，在２至７之间发生质子化，配体从表面脱??离。相反，发现纳米晶体的再分散仅由配体的脱质子决定，用配体的尺寸依??赖性初步确定了与纳米晶配位键形成相关的尺寸依赖性自由能。２００７年??以极弱配体（吡啶）稳定的ＣｄＳｅ量子点为对象，采用核磁共??振（ＮＭＲ）技术对ＣｄＳｅ量子点在平衡吸附／解吸体系中的键合和游离烷基胺??配体进行了区分。对于ＣｄＳｅ量子点和辛胺配体，ＣｄＳｅ量子点配体吸附／解吸??过程的化学平衡常数（Ｋ）约为５０－１００，相应的吉布斯自由能计算为９．８－１１．５??ｋＪ／ｍ
【参考文献】：
期刊论文
[1]持续注射法合成InPZnS/ZnS核壳结构量子点的研究[J]. 黄璐,李志春,黄寿强,Peter Reiss,李良. 化学学报. 2017(03)
本文编号：3240200
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－２不同尺寸量子点光激发下照片??２．２量子点研究现状??
?蓝光至近红外厚壳层ＩｎＰ量子点材料与器件研究???ｌＤ－ｇｒｏｗｔｈ?３?Ｄ－ｇｒｏｗｔｈ?１?Ｄ／２Ｄ－ｒｉｐｅｎｉｎｇ??勘邊？??＾?Ｍｏｎｏｍｅｒ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ??图２－４不同浓度下ＣｄＳｅ量子点生长示意图Ｉ２３〗??２００３年，Ｗ．?Ｗｉｌｌｉａｍ?Ｙｕ等叫２５１研宄了非配位溶剂中近单分散ＣｄＴｅ量子??点（闪锌矿或纤锌矿晶体结构）、棒状和四足形的形成。实验结果表明，配体??的键合强度和空间效应显著影响单体的反应活性。２００６年Ｎａｒａｙａｎ?Ｐｒａｄｈａｎ等??［２６］报道了在相对较低的温度（１００－１８０°Ｃ）下制备高质量的单晶ＣｄＳｅ纳米线。??纳米线的直径在１．５到６ｍｌ！之间。这是通过调节胺的链长并改变反应温度来??调节纳米线直径。２００６年Ｙｏｎｇｃｈｅｎｇ?Ｌｉｕ等１２７１发现，在甲苯溶液中合成的??ＣｄＳｅ／ＣｄＳ核壳量子点能有效地转化为水溶性树状配体稳定的量子点。结果表??明，所制备的树枝状量子点在甲苯中保持了?ＣｄＳｅ／ＣｄＳ核壳量子点的６０％的??光致发光效率。２００８年Ｂｒｉｄｇｅｔｔｅ?Ｂｌａｃｋｍａｎ等［２Ｇ１通过改进的连续离子层吸附??和反应（ＳＩＬＡＲ）技术，制备了点状和花生状的高光致发光ＣｄＳｅ／ＣｄＴｅ／ＺｎＳｅ??ＩＩ／Ｉ型复合纳米晶体。ＣｄＳｅ／ＣｄＴｅ?Ｉ丨型异质结发出近红外光。２０１１年Ｚｈｅｎｇ??Ｌｉ等Ｍｌ以空气稳定的普通原料合成了具有闪锌矿（立方）晶体结构的尺寸／形??状可控的ＣｄＳｅ量子片（如图２－５所示）。ＣｄＳｅ量子片近似为正方形，其横向??尺寸在２０和１００?ｎｍ之间变化，厚度控制在１－３?ｎｍ之间，量子片以００１或??１１１
?北京科技大学博士学位论文???ｑｙ－１６％—＾?ｊ??Ｉ＾＼ｌ?Ｉ?－?■??３５０?４００?４５０?５００?５５０????Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ）??１?ｍｍ??■—?—??图２－５?ＣｄＳｃ量子片ＰＬ与ＵＶ光谱及不同尺寸量子点ＴＥＭ图Ｉ２８】??２００３年Ｗ．?Ｗｉｌｌｉａｍ?Ｙｕ等［２５］研究发现对于高质量的ＣｄＴｅ、ＣｄＳｅ和ＣｄＳ??量子点，其第一激子吸收峰的消光系数强烈依赖于量子点的尺寸，介于平方??和立方之间。测量是使用监控纯化程序纯化的量子点或通过控制蚀刻方法制??备的量子点进行的。在实验误差范围内，表面配体的性质、溶剂的折射率、??量子点的ＰＬ量子产率、量子点的合成方法以及测量温度对于给定尺寸量子??点的消光系数均未产生影响。??对于量子点性质影响较大的除了壳层外，表面配体也产生较大影响。２００４??年Ｊｏｓｅ?Ａｌｄａｎａ等ｔ２９］介绍了一种用准稳态滴定法测定纳米晶表面配体ｐＨ值的??方法。结果表明，纳米晶的析出是由纳米晶表面的配位键离解引起的。由于??在相对低的ｐＨ范围内的质子化，在２至７之间发生质子化，配体从表面脱??离。相反，发现纳米晶体的再分散仅由配体的脱质子决定，用配体的尺寸依??赖性初步确定了与纳米晶配位键形成相关的尺寸依赖性自由能。２００７年??以极弱配体（吡啶）稳定的ＣｄＳｅ量子点为对象，采用核磁共??振（ＮＭＲ）技术对ＣｄＳｅ量子点在平衡吸附／解吸体系中的键合和游离烷基胺??配体进行了区分。对于ＣｄＳｅ量子点和辛胺配体，ＣｄＳｅ量子点配体吸附／解吸??过程的化学平衡常数（Ｋ）约为５０－１００，相应的吉布斯自由能计算为９．８－１１．５??ｋＪ／ｍ
【参考文献】：
期刊论文
[1]持续注射法合成InPZnS/ZnS核壳结构量子点的研究[J]. 黄璐,李志春,黄寿强,Peter Reiss,李良. 化学学报. 2017(03)
本文编号：3240200
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3240200.html
