新型二维材料量子点的制备及光电性质研究

发布时间：2023-02-18 21:27

　　自石墨烯的发现以来,对新型二维材料的研究引起了广泛的关注,并将研究对象逐渐扩展至了功能化石墨烯、六方晶系氮化硼、过渡金属硫族化合物以及黑磷等一系列的新材料。当新型二维材料的尺寸减小到其激子玻尔半径以下时,就获得了相应的新型二维材料量子点(2D QDs)。在量子尺度空间由于受到一系列量子效应的影响,2D QDs呈现出了许多不同于块体材料的低维物性,尤其是能级结构会发生很大的变化,并具有了独特的光电性质。在本论文的研究中,我们采用液相超声剥离技术,从块体材料中分别剥离得到了颗粒尺寸在5 nm左右的新型二维材料量子点:氟掺杂石墨烯量子点(F-GQDs)和过渡金属Ti的硫族化合物量子点(TiSe₂ QDs,TiTe₂ QDs)。通过使用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外可见光吸收光谱(UV-Vis)、光致发光光谱(PL)、光致激发光谱(PLE)和X射线光电子能谱(XPS)等现代分析表征测试技术对制备得到的新型二维材料量子点进行了充分...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 新型二维材料量子点的概述
        1.2.1 量子点的简介
        1.2.2 新型二维材料量子点的发展
        1.2.3 新型二维材料量子点的分类及性质
    1.3 新型二维材料量子点的制备方法
        1.3.1 自上而下法
        1.3.2 自下而上法
    1.4 新型二维材料量子点的应用
        1.4.1 生物医疗
        1.4.2 储能器件
        1.4.3 光电器件
        1.4.4 传感器
        1.4.5 催化剂
    1.5 论文的选题依据、研究内容及意义
第二章 氟掺杂石墨烯量子点(F-GQDs)的制备及表征测试
    2.1 引言
    2.2 实验材料及仪器设备
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 测试设备
    2.3 F-GQDs的制备
        2.3.1 实验步骤
        2.3.2 制备流程
    2.4 表征测试
        2.4.1 SEM表征
        2.4.2 TEM表征
        2.4.3 XRD表征
        2.4.4 FTIR表征
        2.4.5 Raman表征
        2.4.6 UV-Vis表征
        2.4.7 PL与PLE表征
        2.4.8 XPS表征
    2.5 F-GQDs的形成机理分析
    2.6 本章小结
第三章 过渡金属Ti的硫族化合物量子点(TiSe₂ QDs,TiTe₂ QDs)的制备及表征测试
    3.1 引言
    3.2 TiSe₂和TiTe₂的简介
    3.3 TiSe₂ QDs和TiTe₂ QDs的制备
        3.3.1 实验原料
        3.3.2 实验步骤
        3.3.3 实验流程
    3.4 表征测试
        3.4.1 TEM表征
        3.4.2 AFM表征
        3.4.3 XRD表征
        3.4.4 Raman表征
        3.4.5 UV-Vis表征
        3.4.6 PL与PLE表征
        3.4.7 XPS表征
    3.5 本章小结
第四章 基于新型二维材料量子点的光电探测器的研制及分析
    4.1 引言
    4.2 基于F-GQDs的紫外光电探测器
        4.2.1 器件制备步骤
        4.2.2 器件性能分析
    4.3 基于TiSe₂ QDs和TiTe₂ QDs的光电探测器
        4.3.1 器件制备步骤
        4.3.2 器件性能分析
    4.4 本章小节
第五章 全文总结
    5.1 主要结论
    5.2 创新点
    5.3 存在的问题及展望
参考文献
附录 攻读硕士学位期间的科研成果、参与科研项目及获奖情况
致谢



本文编号：3745564