基于辛烷基与烯丙基配体钝化的硅量子点及其发光二极管

发布时间：2023-05-22 01:06

　　近年来,量子点已经成为材料领域中的研究热点,在光伏、光电器件和生物标记等方面得到了深入的探索。在各类化学组分量子点中,硅量子点以其独特的优势占据了重要的地位。硅元素储量丰富,价格相对低廉,处理工艺成熟,低毒并且生物相容性强,硅量子点的研究方兴未艾。相比于传统体硅材料,硅量子点在室温下具有荧光现象,这一性质弥补了传统硅材料在半导体发光领域的空白。目前,硅量子点已经在生物标记、光伏和光电器件等领域展示出了广阔的应用前景。不过,硅量子点的单色性较差、荧光量子效率较低,制约了硅量子点发光二极管(LED)的发展。研究表明,不断完善钝化硅量子点的表面配体是提高器件性能的重要手段。本文中,我们研究了辛烷基(碳链)和烯丙基(苯环)两种表面配体各自对硅量子点光学性质的影响,并尝试使用两种配体共同修饰硅量子点,研究混合改性对于硅量子点光学性质的影响。随后,基于第一部分工作,我们制备了相应的硅量子点发光二极管器件(LED),通过对器件的研究进一步讨论两种表面配体对器件性能的影响。论文的主要研究内容包括:1.采用冷等离子法制备硅量子点,使用氢化硅烷化对硅量子点进行表面改性。分别用1-辛烯和烯丙苯两种改性剂对硅...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
第二章 文献综述
    2.1 发光的硅量子点
        2.1.1 尺寸对硅量子点的光学性质的影响
        2.1.2 表面配体对硅量子点的光学性质的影响
        2.1.3 硅量子点的发光机制
    2.2 硅量子点发光二极管
        2.2.1 硅量子点发光二极管的分类
        2.2.2 胶体硅量子点发光二极管的研究进展
    2.3 表面配体对量子点发光二极管的影响
        2.3.1 单一配体对量子点发光二极管的影响
        2.3.2 混合配体对量子点发光二极管的影响
    2.4 本论文的研究目的和研究内容
第三章 实验内容和测试仪器
    3.1 实验内容
        3.1.1 硅量子点的合成
        3.1.2 硅量子点的表面钝化
        3.1.3 硅量子点LED的制备
    3.2 测试仪器设备
        3.2.1 X射线衍射仪(XRD)
        3.2.2 透射电子显微镜(TEM)
        3.2.3 拉曼测试光谱仪(Raman)
        3.2.4 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)
        3.2.5 电子顺磁共振(EPR)
        3.2.6　荧光测试光谱仪(PL)
        3.2.7 台阶仪
    3.3 硅量子点发光二极管测试设备
    3.4 其他实验设备
第四章 基于辛烷基和烯丙基配体对硅量子点的表面钝化
    4.1 引言
    4.2 实验内容
        4.2.1 硅量子点的制备
        4.2.2 硅量子点的表面钝化
        4.2.3 改性剂的用量与比例
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 冷等离子体法制备硅量子点的表征
        4.3.2 表面钝化后硅量子点的结构与尺寸
        4.3.3 碳链和苯环配体对硅量子点的影响
        4.3.4 碳链和苯环配体混合钝化对硅量子点的影响
    4.4 本章小结
第五章 辛烷基和烯丙基钝化的硅量子点发光二极管
    5.1 引言
    5.2 硅量子点发光二极管结构及制备
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 基于辛烷基和烯丙基单独钝化的硅量子点LED
        5.3.2 基于两种配体混合钝化的硅量子点LED
    5.4 本章小结
第六章 全文总结
参考文献
致谢
个人简历
攻读学位期间发表的学术论文和取得的其它研究成果



本文编号：3821705