大尺寸核壳结构量子点的电光性质研究

发布时间：2017-04-10 12:00

  本文关键词：大尺寸核壳结构量子点的电光性质研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于具有良好的光学特性,如荧光可控、光学稳定性等,半导体量子点在光电子器件和生物标记等领域良好的应用前景。本文以CdSe/CdS核壳结构量子点为研究对象,展开了以下几个方面的研究工作：首先,利用连续离子层吸附反应方案制备了大尺寸CdSe/CdS核壳结构量子点,通过对量子点的X射线衍射、荧光吸收谱、荧光寿命、荧光闪烁曲线的测量,研究了CdSe/CdS核壳结构量子点的微结构性质和光学性质与壳层厚度之间的关系。其次,利用电化学方法(循环伏安法)测量了CdSe量子点的循环伏安曲线,研究了其HOMO(最高占有分子轨道,即价带顶)、LUMO(最低未占有分子轨道,即导带底),并讨论了电化学禁带与光学禁带的依赖关系；还测量了CdSe/CdS核壳结构量子点的循环伏安曲线,实验发现在壳层变厚的情况下电化学禁带和光学禁带具有相反的变化趋势。最后,在高温下利用恒流泵慢速混合注入阴阳离子前驱体制备了纯纤锌矿相非闪烁的CdSe/CdS核壳结构量子点,利用紫外光刻技术制备了周期性的交叉Au电极,并对基于量子限制斯塔克效应的光学调制器件进行了初步研究。
【关键词】：半导体量子点 循环伏安法 电化学禁带 纯纤锌矿相 紫外光刻技术
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O471.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-23
• 1.1 半导体量子点的概念9-11
• 1.2 半导体量子点的基本特性11-14
• 1.2.1 量子尺寸效应11
• 1.2.2 表面效应11-13
• 1.2.3 宏观量子隧道效应13
• 1.2.4 库仑阻塞效应13-14
• 1.2.5 介电限域效应14
• 1.3 半导体量子点的发光原理及发光特性14-16
• 1.3.1 半导体量子点的发光原理14-15
• 1.3.2 半导体量子点的发光特性15-16
• 1.4 半导体量子点的研究意义16-22
• 1.4.1 半导体量子点的研究发展史16-18
• 1.4.2 半导体量子点的应用18-22
• 1.5 本论文的主要研究内容22-23
• 第二章 大尺寸CdSe/CdS核壳结构量子点的合成及表征23-37
• 2.1 半导体量子点合成所用试剂和装置23-24
• 2.2 CdSe量子点的合成24-26
• 2.2.1 硒前驱体的制备24-25
• 2.2.2 变尺寸CdSe量子点的合成25-26
• 2.3 CdSe/CdS核壳结构量子点的合成方案26-29
• 2.4 大尺寸CdSe/CdS核壳结构量子点的合成29-30
• 2.4.1 前驱体的制备29
• 2.4.2 直径约4 nm CdSe核量子点的合成29
• 2.4.3 大尺寸CdSe/CdS核壳结构量子点的合成29-30
• 2.5 大尺寸CdSe/CdS核壳结构量子点的微结构性质30-34
• 2.5.1 TEM测量30-32
• 2.5.2 XRD测量32-34
• 2.6 大尺寸CdSe/CdS核壳结构量子点的光学性质34-36
• 2.6.1 稳态光谱测量34-35
• 2.6.2 瞬态光谱测量35
• 2.6.3 荧光闪烁曲线测量35-36
• 2.7 本章小结36-37
• 第三章 CdSe/CdS核壳结构量子点的电化学性质研究37-48
• 3.1 循环伏安体系的配置38-39
• 3.2 循环伏安法的原理39-41
• 3.2.1 循环伏安法的反应原理39
• 3.2.2 循环伏安体系的可逆性39-40
• 3.2.3 循环伏安法测量HOMO和LUMO的原理40-41
• 3.3 循环伏安法的测量实验41-42
• 3.4 变尺寸CdSe量子点的电化学性质42-45
• 3.4.1 可逆性分析42-43
• 3.4.2 变尺寸CdSe量子点的循环伏安曲线43-45
• 3.5 CdSe/CdS核壳结构量子点的电化学性质45-47
• 3.6 本章小结47-48
• 第四章 基于量子限制斯塔克效应的量子点电光调制器件的初步研究48-57
• 4.1 半导体量子点的量子限制斯塔克效应48-50
• 4.2 纯纤锌矿相CdSe/CdS核壳结构量子点的合成50-52
• 4.3 纯纤锌矿相CdSe/CdS核壳结构量子点的微结构性质52-53
• 4.3.1 TEM测量52-53
• 4.3.2 XRD测量53
• 4.4 纯纤锌矿相CdSe/CdS核壳结构量子点的光学性质53-55
• 4.4.1 稳态光谱测量53-54
• 4.4.2 瞬态光谱测量54
• 4.4.3 荧光闪烁曲线测量54-55
• 4.5 电极的制备55-56
• 4.6 实验测量56
• 4.7 本章小结56-57
• 第五章 总结与展望57-58
• 5.1 总结57
• 5.2 展望57-58
• 参考文献58-64
• 攻读硕士学位期间的研究成果64-65
• 致谢65

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 谭翠燕,梁汝强,阮康成;量子点在生命科学中的应用[J];生物化学与生物物理学报;2002年01期

2 孟磊,宋增璇;量子点在生物医学中的应用[J];生物化学与生物物理进展;2004年02期

3 牟颖,王楠,金钦汉;量子点在生命科学中的应用及其进展[J];微纳电子技术;2004年06期

4 杨蕊,冀伟,闫玉禧,费强,牟颖,金钦汉;量子点在小鼠体内的生物学分布[J];吉林大学学报(理学版);2005年06期

5 刘玉敏;俞重远;杨红波;黄永箴;;应变自组织量子点的几何形态对应变场分布的影响[J];半导体学报;2005年12期

6 杨红波;俞重远;刘玉敏;;2×2自组织量子点阵列应变场分布的有限元分析[J];北京邮电大学学报;2005年06期

7 陈宏伟,刘红莉,王一理,司履生;量子点:新的荧光标记物质[J];中华病理学杂志;2005年01期

8 吴峰;蔡继业;;基于量子点的荧光共振能量转移的应用[J];化学与生物工程;2007年01期

9 谭君;祝连彩;;量子点在新药开发中的应用[J];生命的化学;2008年06期

10 田宇光;陈优生;;量子点的应用概论[J];科技信息(学术研究);2008年09期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 胡德红;武红敏;梁建功;韩鹤友;;量子点与蛋白质相互作用研究[A];第五届全国化学生物学学术会议论文摘要集[C];2007年

2 宋涛;逯超亮;宫晓群;杨秋花;李云红;常津;;量子点荧光编码微球的制备[A];天津市生物医学工程学会第30次学术年会暨生物医学工程前沿科学研讨会论文集[C];2010年

3 杨久敏;宫晓群;张琦;宋涛;刘铁根;李迎新;常津;;小波变换在量子点编码识别中的应用[A];天津市生物医学工程学会第30次学术年会暨生物医学工程前沿科学研讨会论文集[C];2010年

4 李佳涵;葛玉舒;田方方;樊婷;袁莲;刘义;;微量热研究量子点对线粒体代谢的影响[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年

5 何治柯;;小粒经近红外低毒水溶性量子点的合成及应用研究[A];中国化学会第十届全国发光分析学术研讨会论文集[C];2011年

6 贾金锋;;全同金属量子点的生长与研究[A];2001年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集[C];2001年

7 张友林;曾庆辉;孔祥贵;;用于在体高灵敏检测的量子点发光光纤生物传感器[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集（上册）[C];2007年

8 王金嫒;王琛;付国;刘力;王桂英;;量子点的三维取向探测[A];2006年全国强场激光物理会议论文集[C];2006年

9 张家雨;崔一平;王志兵;;胶体量子点的电致发光研究[A];第十七届十三省（市）光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年

10 原凤英;蒋最敏;陆f ;;锗硅双层量子点耦合效应的研究[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 冯卫东;美研究可高效阻断蛋白生成的量子点技术[N];科技日报;2008年

2 记者 常丽君;韩国造出全彩色量子点显示屏[N];科技日报;2011年

3 记者 曲照贵;天大首创零污染量子点合成工艺[N];中国化工报;2013年

4 刘牧洋;我国量子点研究获新突破[N];光明日报;2003年

5 王全楚;“量子点”荧光标记初露端倪[N];健康报;2005年

6 刘霞;科学实验发现：量子点不是点[N];科技日报;2010年

7 记者 刘霞;量子点显示屏或将成主流[N];科技日报;2010年

8 刘霞;胶体量子点太阳能电池转化效率创纪录[N];科技日报;2011年

9 本报记者 于欢;纳米技术全面升级LED[N];中国能源报;2010年

10 记者马艳红;中科院化学所成功制备量子点荧光微球[N];中国医药报;2005年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王立民;量子点分子及量子点团簇的电子结构[D];北京师范大学;2002年

2 石星波;单个量子点的光学性质研究及其在超高分辨率定位上的应用[D];湖南大学;2012年

3 王解兵;Ⅱ-Ⅵ族油溶性量子点的制备、修饰及应用研究[D];上海交通大学;2013年

4 李钒;高荧光碳量子点的制备及其应用研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2015年

5 周宏明;核壳型量子点的能带结构及其光学非线性[D];武汉大学;2013年

6 黄碧海;基于量子点标记的生物探针构建[D];武汉大学;2012年

7 潘佳奇;半导体ZnSe量子点和碳量子点的制备及其应用[D];兰州大学;2015年

8 卞伟;锰掺杂硫化锌量子点磷光探针研究及分析应用[D];山西大学;2015年

9 胡思怡;基于微流控技术的功能型量子点的合成及应用[D];长春理工大学;2015年

10 梁瑞政;光功能客体/LDHs插层复合材料的构筑及其性能研究[D];北京化工大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 尹芳蕊;纳米颗粒—量子点经嗅觉通路进入中枢神经系统的实验研究[D];内蒙古科技大学包头医学院;2008年

2 许智祥;荧光量子点的制备及应用研究[D];华中科技大学;2007年

3 李秀清;量子点的不同修饰方法对其与牛血清白蛋白的作用的影响[D];华中科技大学;2007年

4 华晓锋;量子点与生物分子的偶联及其应用[D];华中科技大学;2006年

5 李玉丹;单电子隧穿耦合量子点的输运和光学性质[D];山西大学;2011年

6 何至青;水溶性量子点的制备与性能研究[D];武汉理工大学;2012年

7 陈清爱;基于量子点的金属离子检测和碳点的制备及其发光研究[D];福建农林大学;2012年

8 卢鹏;核分析技术在水溶性氧化锌量子点吸收中的应用[D];复旦大学;2012年

9 张翼飞;锗硅单量子点的耦合和瞬态电学性质研究[D];复旦大学;2010年

10 赵潇;一种纳米级碳量子点的合成、修饰、表征及生物学评价[D];华东师范大学;2015年

  本文关键词：大尺寸核壳结构量子点的电光性质研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：296639