掺杂型ZnS量子点的制备与特性研究

发布时间：2017-10-06 12:25

  本文关键词：掺杂型ZnS量子点的制备与特性研究

  更多相关文章： ZnS量子点 水相共沉淀法 掺杂特性 发光强度

【摘要】：ZnS量子点作为宽禁带发光材料,其光吸收谱宽而连续,荧光发射谱窄而对称,荧光寿命长,光化学稳定性好。同时,锌类量子点毒性低,引入掺杂离子,产生新电子能级,具有全新电、光、磁特性。由于这些特殊性能,使掺杂量子点在纳米光电器件、荧光标记、基因组学等研究领域中都有极大的应用前景。本文采用水相共沉淀法,以ZnS为基质,通过掺杂Mn2+、Co2+研究量子点的微观结构与光学性质。制备的ZnS量子点,为立方闪锌矿结构,粒径约为4.8nm,颗粒间有些团聚,呈不规则球型,颗粒较均匀,在320 nm激发下,ZnS为单峰发射,在544 nm出现了最高的荧光发射强度。制备的1%～5%(摩尔分数)ZnS:Mn2+量子点,为立方闪锌矿结构,说明微量的Mn2+掺杂,对ZnS的物相结构无太大影响,粒径约为8.8 nm,颗粒间团聚现象明显,呈不规则球型。Mn2+掺杂ZnS量子点有两个发射峰,分别位于660 nm和685 nm,其中,4% Mn2+掺杂ZnS量子点的发光强度最大。制备的1%～5%(摩尔分数)ZnS:Co2+量子点,为立方闪锌矿结构,2%和4%的Co2+掺ZnS量子点出现杂峰,说明有钴的硫化物生成。微量的Co2+掺杂,对ZnS的物相结构没有太大的影响,粒径约为7.5 nm,颗粒之间有团聚,呈不规则球型。Co2+掺杂ZnS量子点有两个发射峰,分别位于765 nm和784 nm,其中,4% Co2+掺杂ZnS量子点的发光强度最大。
【关键词】：ZnS量子点 水相共沉淀法 掺杂特性 发光强度
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN304
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 引言9-10
• 1.2 量子效应10-11
• 1.2.1 量子尺寸效应10
• 1.2.2 量子隧道效应10
• 1.2.3 量子介电限域效应10
• 1.2.4 量子表面效应10-11
• 1.3 掺杂量子点的简介11
• 1.4 量子点的制备方法11
• 1.5 量子点的应用11-12
• 1.6 论文选题依据和主要内容12-14
• 1.6.1 论文选题依据12
• 1.6.2 主要内容12-14
• 第二章 实验药品、设备及表征方法14-18
• 2.1 实验药品14
• 2.2 实验仪器14-15
• 2.3 实验表征方法15-18
• 2.3.1 X射线衍射15-16
• 2.3.2 透射电子显微镜(TEM)16
• 2.3.3 能量色散X射线(EDAX)光谱仪16
• 2.3.4 荧光光谱16-18
• 第三章 ZnS及其掺杂量子点的制备与性能研究18-36
• 3.1 ZnS量子点的制备与表征18-23
• 3.1.1 ZnS量子点的制备18
• 3.1.2 结果与分析18-23
• 3.1.2.1 ZnS量子点的XRD分析18-19
• 3.1.2.2 ZnS量子点的TEM分析19-20
• 3.1.2.3 ZnS量子点的EDAX分析20
• 3.1.2.4 ZnS量子点的光学性质20-23
• 3.2 ZnS：Mn~(2+)量子点的制备与表征23-29
• 3.2.1 ZnS：Mn~(2+)量子点的制备23
• 3.2.2 结果与分析23-29
• 3.2.2.1 ZnS：Mn~(2+)量子点的XRD分析23-25
• 3.2.2.2 ZnS：Mn~(2+)量子点的TEM分析25
• 3.2.2.3 ZnS：Mn~(2+)量子点的EDAX分析25-27
• 3.2.2.4 ZnS：Mn~(2+)量子点的荧光光谱分析27-29
• 3.3 ZnS：Co~(2+)量子点的制备与表征29-36
• 3.3.1 ZnS：Co~(2+)量子点的制备29
• 3.3.2 结果与分析29-36
• 3.3.2.1 ZnS：Co~(2+)量子点的XRD分析29-31
• 3.3.2.2 ZnS：Co~(2+)量子点的TEM分析31-32
• 3.3.2.3 ZnS：Co~(2+)量子点的EDAX分析32-33
• 3.3.2.4 ZnS：Co~(2+)量子点的荧光光谱分析33-36
• 第四章 总结与展望36-38
• 4.1 总结36
• 4.2 展望36-38
• 参考文献38-40
• 致谢40

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本文编号：982791