CdSe/ZnS量子点薄膜中带电激子光谱特性研究

发布时间：2021-05-06 04:24

　　带电激子就是带有额外正电或负电荷的电子空穴对,其光谱特性与中性激子和多激子等有较大差异,因而对光电材料的稳定性、效率等均有重要影响。例如在量子点太阳能电池中,带电激子的产生和演化是多激子产生和电荷拆分转移的重要环节之一,影响着电池的光电转换效率。对带电激子的认识源于量子点发光器件的荧光闪烁和光谱扩散问题,借助于愈发先进的超快光谱技术与电化学手段,相关研究不断深入,同时也为生物荧光和电光器件等的发展提供了更多思路。本文以CdSe/ZnS核壳量子点薄膜为主要研究对象,以光注入和电注入下的时间分辨荧光光谱测量为主要手段,研究带电激子的产生条件、光谱包括动力学特性,并探索了电注入过程中通过阳离子吸附调控带电激子光谱的方法。首先基于带电激子的产生机理,逐渐提高光注入水平（固定频率下）来产生带电激子,用单光子计数手段采集样品的时间分辨光谱后通过全局拟合指认出带电激子（以及双激子等）成分,获得相关光谱特征参数。随后,结合电化学中的三电极体系和循环伏安方法,对量子点薄膜直接实现电注入并进行光谱测量。以交联处理后的ITO/QD薄膜为工作电极,Pt片和Ag丝为对电极和参比电极,在有机电解液中进行循环伏安扫... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
        1.1.1 课题背景
        1.1.2 课题研究的目的及意义
    1.2 基于光学手段的带电激子研究进展
    1.3 基于电化学手段的带电激子研究进展
        1.3.1 三电极系统简介
        1.3.2 电注入下带电激子实验进展
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 CdSe/ZnS量子点薄膜的制备与研究方案
    2.1 光注入下时间分辨光谱实验方案
        2.1.1 时间分辨荧光原理与单光子计数系统（TCSPC）
        2.1.2 光注入实验的样品和光路
    2.2 电注入下样品制备与电化学表征
        2.2.1 样品制备
        2.2.2 循环伏安法
    2.3 电注入下的光谱测量系统
        2.3.1 三电极恒压系统的搭建
        2.3.2 光谱测量手段
    2.4 本章小结
第3章 光注入下带电激子光谱特性研究
    3.1 CdSe/ZnS量子点溶液和薄膜变光注入下的动力学分析
        3.1.1 量子点溶液的单波长动力学曲线
        3.1.2 量子点薄膜的单波长动力学曲线
    3.2 CdSe/ZnS量子点薄膜的时间分辨荧光光谱
    3.3 CdSe/ZnS量子点薄膜的稳态荧光谱
    3.4 本章小结
第4章 电注入下带电激子光谱特性研究
    4.1 CdSe/ZnS量子点薄膜的电注入表征
        4.1.1 循环伏安测试
        4.1.2 吸收漂白实验
    4.2 CdSe/ZnS量子点薄膜电注入下的光谱测试
        4.2.1 加压下的荧光光谱红移分析
        4.2.2 变电压下荧光光谱的整体平衡过程
    4.3 调控电注入下的CdSe/ZnS量子点薄膜光谱实验
        4.3.1 负偏压下荧光光谱的蓝移特性研究
        4.3.2 电子和空穴同时注入条件下带电激子的形成及演化规律
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3171231