Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族铜铟硫半导体纳米晶的制备及其光电特性研究

发布时间：2021-09-29 14:28

　　无机半导体纳米晶的合成方法日新月异,制备的对象由单一的一元及二元半导体纳米晶飞跃过渡到三元、四元乃至多元异质结构纳米晶,进而完善材料功能上的强化来满足于发光二极管、生物医学标记、太阳能电池以及诸多领域的发展需求。在诸多半导体纳米晶材料中,Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族半导体纳米晶,尤其是铜铟硫（CuInS₂）纳米晶,展现出异于其他纳米晶材料不具备的优良光电特性而被广泛关注。本篇论文主要工作集中在CuInS₂及其异质结构纳米晶的制备并对其光电特性研究,其主要工作如下:1.采用Cu（Ac）₂,In（Ac）₃等单源前体,并以十二烷基硫醇为配体制备出具有面心立方闪锌矿结构半导体量子点CuInS₂纳米晶。随后通过ZnS壳层进行包覆,得到半导体量子点CuInS₂/ZnS核壳纳米晶,提高原有发光效率。这将对于在发光二极管、太阳能电池、生物医学荧光探针等领域的提高有着广泛的帮助。2.其次,我们又制备得到半导体CuInS₂纳米晶棒状结构,长度约为23.0±5.0 nm,... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

(a)半导体纳米晶成核及生长阶段的Lamer理论模型示意图；(b)合成制备半导体纳米晶的反应装置结构图

的半径都高于这个数值，越小的结晶生长速率会越大。而随着反，纳米晶结晶尺寸分布会逐渐变小，纳米晶均匀性升高。在合成的浓度较高时，临界半径 Rc 较小，此时的纳米晶结晶生长处于反期。当纳米晶晶粒进入快速生长阶段，半径较小的纳米晶晶粒生于尺寸较大的晶粒，最终促使纳米晶发生尺寸分布聚焦现象，并

图 1.3 立方相闪锌矿以及六方纤锌矿结构的 CuInS2纳米晶的 XRD 图谱[1半导体纳米晶之间结构的衍生关系，如图 1.4 所示。从纳米晶，由于其合成配体为硫醇类，当加入时会影响铜离子的价态一价态，生成的 CuInS2纳米晶为闪锌矿结构，而没有加入硫态，最终得到的为纤锌矿结构。从结构可以看出，闪锌矿的 正一价态的铜离子与正三价态的铟离子，彼此的50%概率替换成子的位置得到的，硫离子的位置是不发生改变的。值得注意的是是几乎同等的概率替换锌离子的位置。同理可得，在纤锌矿结构，只不过铜离子与铟离子是以同等的概率替换纤锌矿ZnS 纳米晶

【参考文献】：
期刊论文
[1]荧光寿命测定的现代方法与应用[J]. 房喻,王辉.  化学通报. 2001(10)



本文编号：3413870