胶体半导体纳米晶消光系数的研究

发布时间：2017-05-04 10:16

  本文关键词：胶体半导体纳米晶消光系数的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：半导体纳米晶由于其独特的光电性质受到研究者的广泛关注。在过去的几年里,研究者主要集中在纳米晶的合成与性质研究方面。近年来,随着科技的发展,半导体纳米技术愈加成熟,诸多半导体已经在现实生活中得到了广泛的应用,其中最为普通的半导体纳米晶是II-VI和III-V族。除了典型的主族半导体,近年来,多元组分半导体纳米晶也走入了人们的视野。而随着半导体纳米晶发展越来越迅速,对半导体纳米晶的定量已经十分重要。而吸光光度法在半导体纳米晶领域的运用为其定量分析铺平了道路。基于此,本论文作了如下研究:1.首先研究了多元体系半导体纳米晶的消光系数。合成了尺寸分布均一、粒径可调的Cu In S2和Cu In Zn S3纳米粒子以及单分散的Ag In S2纳米粒子,通过尺寸和吸收带边的一一对应关系,根据朗博比尔定律,用实验的方法给出了Cu In S2和Cu In Zn S3多元纳米晶材料的消光系数与尺寸的关系曲线,为纳米晶的定量分析提供了数据基础。2.以多元纳米晶如Cu In S2、Cu In Zn S3和二元Cd Se纳米粒子为模型体系,通过制备不同尺寸立方闪锌矿结构和六方纤锌矿结构的Cd Se、Cu In S2和Cu In Zn S3纳米粒子,根据朗博比尔定律,实验开展了不同晶体结构的纳米晶消光系数的研究。实验表明:不同晶体结构的纳米晶的消光系数显示出微小的差别。其变化规律是在小尺寸纳米晶时候,晶体结构对消光系数影响较小。随着纳米晶尺寸增大,不同晶结构的纳米晶消光系数差别逐渐增大。3.我们对核壳结构半导体纳米粒子消光系数的变化规律进行了研究。我们分别以Cd Se/Cd S和Cd Se/Zn S为模型,研究了不同壳层厚度、不同核尺寸条件下的消光系数,最终得到了核壳纳米粒子消光系数随壳层厚以及核尺寸的变化规律。核壳纳米晶消光系数研究,为纳米晶进一步应用提供数据支撑。4.在得到了多元半导体纳米粒子的消光系数之后,我们对二元(Cd S和Zn S)、三元(Cu In S2)和四元(Zn Cu In S3和Cd Cu In S3)纳米晶消光系数之间的关系进行了系统研究。通过二元线性回归分析将不同组成的多元纳米粒子的消光系数建立起了联系。多元纳米晶消光系数之间关系研究,进一步加深对材料物理化学性质的理解,为多元纳米材料的研究提供实验基础。
【关键词】：半导体纳米晶 消光系数 多组分 晶体结构 核壳结构
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN304;TB383.1
【目录】：

• 内容提要4-9
• 第一章 前言9-42
• 1.1 半导体纳米晶的概述9-16
• 1.1.1 量子尺寸效应10-12
• 1.1.2 表面效应12-13
• 1.1.3 胶体特性13
• 1.1.4 核壳包覆13-16
• 1.2 多元半导体纳米晶16-18
• 1.3 半导体纳米晶消光系数18-27
• 1.4 本文的立题思想与主要内容27-29
• 参考文献29-42
• 第二章 多元半导体纳米晶消光系数的研究42-67
• 2.1 引言42-43
• 2.2 实验部分43-47
• 2.2.1 试剂与药品43
• 2.2.2 仪器与测试43-44
• 2.2.3 反应前体的制备44
• 2.2.4 CuInS_2、Ag In S2和Cu In ZnS3半导体纳米晶的制备44-46
• 2.2.5 样品的提纯46-47
• 2.2.6 样品的消解47
• 2.3 结果与讨论47-62
• 2.3.1 样品的光谱及TEM表征47-50
• 2.3.2 样品的XRD表征50-51
• 2.3.3 确定吸收值51-53
• 2.3.4 样品的提纯53
• 2.3.5 溶解纳米晶进行元素分析53-54
• 2.3.6 CuInS_2纳米晶消光系数的计算54-57
• 2.3.7 通过理论计算对纳米晶消光系数的验证57-60
• 2.3.8 AgInS_2纳米晶消光系数的计算60-62
• 2.4 本章小结62-63
• 参考文献63-67
• 第三章 不同晶体结构的纳米晶消光系数研究67-82
• 3.1 引言67-68
• 3.2 实验部分68-71
• 3.2.1 试剂与药品68
• 3.2.2 仪器与测试68
• 3.2.3 闪锌矿结构CdSe纳米晶的制备68-69
• 3.2.4 纤锌矿结构CuInS_2和Cu In ZnS3纳米晶的制备69-71
• 3.3 结果与讨论71-78
• 3.3.1 样品的表征71-76
• 3.3.2 元素分析76-78
• 3.4 本章小结78-80
• 参考文献80-82
• 第四章 核壳型纳米晶消光系数的研究82-98
• 4.1 引言82-83
• 4.2 实验部分83-86
• 4.2.1 试剂与药品83
• 4.2.2 仪器与测试83-84
• 4.2.3 CdSe纳米晶的制备84
• 4.2.4 CdSe纳米晶的提纯和样品的消解84-85
• 4.2.5 CdSe/CdS和CdSe/ZnS核壳纳米晶的制备85
• 4.2.6 CdSe/CdS和CdSe/ZnS纳米晶的提纯85-86
• 4.3 结果与讨论86-95
• 4.3.1 样品的光谱及TEM表征86-88
• 4.3.2 元素分析88-89
• 4.3.3 CdSe/CdS和CdSe/ZnS核壳结构纳米晶消光系数的测定89-95
• 本章小结95-96
• 参考文献96-98
• 第五章 半导体纳米晶消光系数的关系98-112
• 5.1 引言98-99
• 5.2 实验部分99-101
• 5.2.1 试剂与药品99
• 5.2.2 仪器与测试99
• 5.2.3 反应前体的制备99-100
• 5.2.4 ZnS纳米晶的制备100
• 5.2.5 CuInCdS_3纳米晶的制备100-101
• 5.2.6 粒子的提纯和样品的消解101
• 5.3 结果与讨论101-108
• 5.3.1 ZnS纳米晶的制备及性质表征101-102
• 5.3.2 ZnS纳米晶的消光系数102-103
• 5.3.3 ZnS、CuInS_2和CuInZnS_3纳米晶消光系数的关系103-105
• 5.3.4 CuInCdS_3纳米晶的合成及其结果表征105-107
• 5.3.5 CuInCdS_3纳米晶的消光系数107
• 5.3.6 CdS、CuInS_2和CuInCdS_3三种纳米晶消光系数之间的关系107-108
• 本章小结108-110
• 参考文献110-112
• 中文摘要112-114
• Abstract114-117
• 就读期间发表论文117-118
• 致谢118

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 冯丽;梁晓娟;向卫东;杨帆;钟家松;;不同结构CuInZnS_2纳米晶的简单合成及其非线性光学特性（英文）[J];稀有金属材料与工程;2012年S3期

2 刘玉敏;俞重远;任晓敏;;Approximate calculation of electronic energy levels of axially symmetric quantum dot and quantum ring by using energy dependent effective mass[J];Chinese Physics B;2009年01期

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本文编号：344895