磷化铟量子点及其碳纳米杂化材料的制备与光电性能研究

发布时间：2019-08-10 12:35

【摘要】：磷化铟(InP)量子点具有较低的毒性,可应用于LED、太阳能电池等众多领域,但存在量子产率低、无法大规模量产、难以固化到电子器件上等问题,严重制约了InP量子点的应用。本文以InP量子点为研究对象,主要内容包括:1.采用热注射法合成InP量子点。利用稳定、廉价的三(二甲胺基)膦做磷源,研究了不同合成条件下InP量子点的形貌和光学性能,分析晶体尺寸(带隙)随成核时间、成核温度、氯化锌含量等制备条件的变化规律。采用核壳结构解决InP量子点量子产率不高的问题,在InP量子点外包裹一层硫化锌(ZnS)外壳,并对比了ZnS外壳的实验变量,最终得到了高量子产率(43.4%)的磷化铟/硫化锌(InP/ZnS)核壳量子点。通过控制实验条件实现对量子点的荧光光谱调控,实验合成的量子点发光光谱范围为505nm-630nm。2.设计了一种高效制备磷化铟/碳纳米杂化材料的方法,碳纳米材料为石墨烯和碳纳米管。通过热注射法同步反应功能化后的碳纳米材料,分别合成出了磷化铟/石墨烯(InP/RGO)杂化材料与磷化铟/碳纳米管(InP/CNT)杂化材料。3.通过对材料的表面修饰,有效地将磷化铟及其杂化材料中的油胺等有机杂质去除,大大改善了材料的光电性能。实验表明原本无光电响应的材料在配体交换后,光电性能显著提高。4.分析了磷化铟/碳纳米杂化材料器件的光电响应,电子器件采用不同磷化铟、碳纳米材料摩尔比的杂化材料。在不同波长与强度的光照条件下,器件的IV、I-T特性曲线呈现规律性的电流变化,证明了磷化铟/石墨烯杂化材料复合情况较好,线性的I-V曲线表明杂化材料与器件形成了可靠的电学接触。
【学位授予单位】：江苏师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN304.2

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