量子点敏化纳米氧化铝的表面增强荧光研究

发布时间：2021-07-22 03:37

　　控制纳米辐射体及其系统表/界面的荧光能够有效地增加它的界面电子转移率,减少电子—空穴对的非辐射重构,提升光能利用率,在光伏,光电探测,纳米传感,分子成像等许多领域有重要的应用,是当前科学研究中前沿热点问题之一。相比宽带隙体材料的氧化铝,具有诸多表面缺陷的纳米氧化铝（如氧空位,铝填位等）能够转化为半导体材料使用,并在光电激发时,辐射可见光波段的荧光,这为能带调控提供了新的思路。而半导体量子点由于尺寸的削减到纳米后,产生了一系列独特的物理化学特性（如:高的荧光量子产率、高活性的表面、尺寸效应等）为异质结器件的敏化,生物标记,生物成像等领域提供了新的原材料,尤其是量子点太阳能电池被称为第三代太阳能产业新希望。结合纳米氧化铝能带可调节特性和量子点独特的光电特性,及在表面增强荧光（Surface enhanced fluorescence,SEF）中的应用,本论文提出采用量子点敏化纳米氧化铝,并调控它们界面的表面增强荧光性质,为增加光吸收,提高量子点光生载流子利用率提供一种新的研究方法,也为新型的量子点异质结光伏器件、光探测器件、光通信器等打下基础。本论文以胶体CdSe、ZnSe作为敏化剂,构建... 

【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校

【文章页数】：119 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究意义和目的
    1.2 表面增强荧光技术
    1.3 量子点敏化的研究进展
        1.3.1 量子点的发展历程
        1.3.2 量子点的光学特性
        1.3.3 量子点在敏化中的应用
        1.3.4 量子点的表面修饰
        1.3.5 量子点的组装
    1.4 纳米Al_2O_3
        1.4.1 Al_2O_3概述
        1.4.2 Al_2O_3的制备方法
        1.4.3 Al_2O_3的光学特性
    1.5 本文研究的主要内容
第二章 理论基础
    2.1 引言
    2.2 半导体发光基本原理
        2.2.1 发光原理
        2.2.2 光谱计算
    2.3 荧光增强原理
        2.3.1 增加吸收
        2.3.2 改变内部能级结构
        2.3.3 电子转移敏化增强
    2.4 本章小结
第三章 mecd方法制备的cdse/Al_2O_3异质结的表面增强荧光
    3.1 引言
    3.2 敏化原理
    3.3 实验材料与方法
        3.3.1 材料
        3.3.2 实验方法
        3.3.3 测量方法
    3.4 缺陷Al_2O_3单峰增强的异质结荧光研究
        3.4.1 样品表征
        3.4.2 单峰增强缺陷Al_2O_3薄膜表面荧光结果分析
        3.4.3 单峰增强缺陷Al_2O_3薄膜表面mapping结果分析
    3.5 褶皱Al_2O_3薄膜表面宽光谱荧光增强研究
        3.5.1 样品表征
        3.5.2 多峰增强Al_2O_3薄膜表面荧光结果分析
    3.6 多层薄膜增强褶皱Al_2O_3荧光增强研究
        3.6.1 样品表征
        3.6.2 多层薄膜增强褶皱Al_2O_3荧光结果分析
        3.6.3 多层薄膜表面mapping结果分析
    3.7 本章小结
第四章 金纳米粒子调控cdse/Al_2O_3异质结的表面增强荧光
    4.1 引言
    4.2 实验材料与方法
        4.2.1 材料
        4.2.2 实验方法
        4.2.3 测量方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 多孔Al_2O_3与au/Al_2O_3表面特性分析
        4.3.2 多孔Al_2O_3薄膜和cdse量子点的pl特性
        4.3.3 胶体自组装cdse/Al_2O_3异质结的表面荧光
        4.3.4 金纳米粒子调控cdse/Al_2O_3异质结的表面增强荧光
    4.4 小结
第五章 znse/au在多孔Al_2O_3表面自组装增强光谱研究
    5.1 引言
    5.2 理论模型
    5.3 实验材料与方法
        5.3.1 材料
        5.3.2 实验方法
        5.3.3 测量方法
    5.4 znse/au纳米复合结构能量转移系统增强荧光
        5.4.1 znse/au能量转移系统表面增强荧光结果分析
        5.4.2 znse/au能量转移系统mapping结果分析
    5.5 宽光谱范围调控znse/au纳米复合结构的增强荧光
        5.5.1 样品表征
        5.5.2 宽光谱范围调控znse/au纳米复合结构的荧光
        5.5.3 znse/au纳米复合结构表面mapping结果
    5.6 au/znse/Al_2O_3异质结的表面增强荧光
        5.6.1 样品表征
        5.6.2 au/znse/Al_2O_3异质结表面增强荧光
    5.7 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 下一步的研究工作展望
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]Toward commercial realization of quantum dot based white light-emitting diodes for general illumination[J]. KEN T.SHIMIZU,MARCEL B?HMER,DANIEL ESTRADA,SUMIT GANGWAL,STEFAN GRABOWSKI,HELMUT BECHTEL,EDWARD KANG,KENNETH J.VAMPOLA,DANIELLE CHAMBERLIN,OLEG B.SHCHEKIN,JYOTI BHARDWAJ.  Photonics Research. 2017(02)
[2]表面修饰的ZnS:Mn量子点的发光性质及其对生物分子的检测[J]. 杜鸿延,魏志鹏,李霜,楚学影,方铉,方芳,李金华,陈新影,王晓华.  发光学报. 2013(04)
[3]锰的硅化物薄膜在Si（111）-7×7表面的固相反应生长[J]. 王丹,邹志强,孙静静,赵明海.  物理化学学报. 2010(05)

博士论文
[1]半导体量子点小系统近场荧光增强调控及其应用研究[D]. 白忠臣.贵州大学 2016



本文编号：3296354