内含金属纳米颗粒的量子点交流电致发光器件

发布时间：2017-03-22 05:14

  本文关键词：内含金属纳米颗粒的量子点交流电致发光器件，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：掺Mn半导体量子点的对外界环境不敏感且发射波长可调等独特性质,使其在显示和照明等领域具有很高的应用价值。而金属纳米粒子的局域表面等离子体增强荧光效应,可以用来提高电致发光器件的效率。本文以掺Mn半导体量子点和金属纳米颗粒为研究对象,针对二者在电致发光器件方面的应用展开以下研究工作：首先,合成了CdS:Mn/ZnS核壳结构半导体量子点,研究了强电场下Mn的发光性质。改变测试条件：环境温度、电场强度、驱动频率等因素,测量掺Mn量子点的电致发光特性,并加以合理分析。该器件的电致发光强度随着环境温度的升高呈现先增强后减小的变化规律,并且Mn杂质的位置会影响其电致发光谱。随后,利用高真空热蒸发沉积Au、Ag纳米薄膜,并退火制备Au、Ag纳米颗粒。结果表明：退火使得Au、Ag纳米颗粒薄膜发生改变,粒子性变得更明显,等离子体共振吸收由表面共振吸收转变为局域共振吸收。最后,制作两种对比结构的器件：内含金属纳米颗粒的量子点交流电致发光器件和纯量子点交流电致发光器件。结果表明：金属纳米粒子可以显著增强量子点电致发光,19V、21V和23V时的增强因子分别为8.03、4.23和2.87,解释为由于金属纳米粒子共振场的存在,提高了量子点的受激概率。而金属纳米粒子的等离子体共振可能有两个来源：一、高能电子激发等离子体共振；二、量子点发射的光子激发等离子体共振。
【关键词】：掺杂半导体量子点 金属纳米颗粒 等离子体共振增强 场致发光
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O471.1;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-20
• 1.1 半导体纳米材料8-12
• 1.1.1 半导体量子点的基本概念8
• 1.1.2 半导体量子点的特性及分类8-12
• 1.2 半导体量子点的光学性质及应用12-15
• 1.2.1半导体量子点的发光性质12-14
• 1.2.2 半导体量子点的应用14-15
• 1.3 贵金属纳米材料15-18
• 1.3.1 纳米结构的制备方法15-16
• 1.3.2 金属纳米材料的光学性质及应用16-18
• 1.4 局域表面等离子体共振增强荧光的研究概况18-19
• 1.5 本论文的主要研究内容19-20
• 第二章 量子点电致发光器件20-25
• 2.1 电致发光器件的结构20-21
• 2.2 电致发光的基本原理21-24
• 2.2.1 直流电子注入发光22
• 2.2.2 交流场致发光22-24
• 2.3 提高场电场驱动QD-LEDs性能的方法24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 掺Mn量子点的场致发光性质研究25-36
• 3.1 发光材料的选定25
• 3.2 场致发光器件的制备25-29
• 3.2.1 场致发光器件的制备28-29
• 3.3 CdS:Mn/ZnS核壳结构量子点的场致发光性质研究29-35
• 3.3.1 场致发光器件的微结构表征29-30
• 3.3.2 CdS:Mn/ZnS荧光光谱和电致发光光谱分析30-31
• 3.3.3 场致发光的温度依赖特性研究31-32
• 3.3.4 场致发光的电压和频率依赖特性研究32-33
• 3.3.5 时间分辨光谱研究33-35
• 3.3.6 场致发光器件的I-V和I-F分析35
• 3.4 本章小结35-36
• 第四章 贵金属(Au、Ag)纳米颗粒薄膜制备36-41
• 4.1 高真空热蒸发沉积金属纳米颗粒薄膜36-38
• 4.1.1 ZnS半导体层的制备与表征36-37
• 4.1.2 Au纳米颗粒薄膜的制备与表征37-38
• 4.2 高真空热蒸发沉积金属颗粒阵列38-39
• 4.3 结果与讨论39-40
• 4.4 本章小结40-41
• 第五章 内含金属纳米颗粒的量子点交流电致发光器件41-48
• 5.1 贵金属纳米颗粒薄膜对表面等离子体增强荧光的影响41-42
• 5.2 金属纳米粒子对量子点电致发光增强的研究42-44
• 5.2.1 器件结构设计42-43
• 5.2.2 器件制备与表征43-44
• 5.3 结果与讨论44-47
• 5.4 本章小结47-48
• 第六章 总结与展望48-50
• 6.1 总结48
• 6.2 展望48-50
• 致谢50-51
• 参考文献51-55
• 攻读硕士期间完成的研究论文和申请的专利55

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本文编号：260941