金屬硒硫三元化合物及磷化銦量子點(diǎn)的合成與表征.pdf

1、量子點(diǎn)因具有與尺寸、形貌相關(guān)的獨(dú)特光電性能而在發(fā)光二極管(LEDs)、生物標(biāo)簽及太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域中有廣闊的應(yīng)用前景。目前，研究最多的是Ⅱ-Ⅵ族量子點(diǎn)，如CdSe、CdS等。研究者們主要利用量子點(diǎn)的尺寸效應(yīng)，通過(guò)改變合成工藝制得不同尺寸大小的量子點(diǎn)，從而獲得紫外到近紅外范圍的發(fā)光光譜。但是，僅通過(guò)控制尺寸而獲得發(fā)射不同顏色的熒光量子點(diǎn)在某些應(yīng)用上具有局限性。如在生物成像技術(shù)中，要求量子點(diǎn)具有一系列發(fā)光顏色，并且尺寸分布范圍要非常窄。解決這

2、一問(wèn)題的方法就是采用三元合金量子點(diǎn)。三元合金量子點(diǎn)可以在保持尺寸不變的情況下，通過(guò)組分比的調(diào)整改變能帶結(jié)構(gòu)從而獲得不同波長(zhǎng)的熒光。發(fā)展各種化學(xué)方法合成高品質(zhì)合金量子點(diǎn)，是推動(dòng)半導(dǎo)體量子點(diǎn)走向納米半導(dǎo)體器件多元化的關(guān)鍵。目前，制備合金半導(dǎo)體量子點(diǎn)的主要方法仍然是高溫?zé)嶙⑸浞ê驮诖嘶A(chǔ)上發(fā)展的一些替代方法。這些方法不但使用了毒性較大、價(jià)格昂貴的物質(zhì)作原料和溶劑，還需要在較高溫度下迅速注入冷的前驅(qū)體并快速攪拌，不適合規(guī)?；铣?。
　　寬

3、禁帶Ⅲ-Ⅴ族化合物，尤其是InP量子點(diǎn)，由于其激子波爾半徑比Ⅱ-Ⅵ族的大、量子限域效應(yīng)更明顯，在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域中更具應(yīng)用價(jià)值，因而近來(lái)也備受關(guān)注。但是目前InP量子點(diǎn)制備中大都采用化學(xué)穩(wěn)定性差、不易操控、危險(xiǎn)性大的膦化物或是膦烷作為磷前體。尋找新的磷源、替代現(xiàn)有的三硅烷基膦和PH3，優(yōu)化合成路徑是InP量子點(diǎn)規(guī)?；铣珊蛷V泛應(yīng)用的提前。
　　本文針對(duì)以上問(wèn)題做了以下工作：
　　1.加熱法制備成分可調(diào)的均質(zhì)CdSexS1-x合

4、金量子點(diǎn)。發(fā)展了一種非注射的綠色合成方法獲得了組分分布均勻的CdSexS1-x高品質(zhì)非梯度合金量子點(diǎn)。以實(shí)驗(yàn)室自制的油酰嗎啉作為溶解Se和S的綠色溶劑，CdO與油酸反應(yīng)生成油酸鎘后與Se-S油酰嗎啉溶液混合，通過(guò)控制反應(yīng)溫度(120℃下預(yù)混合1h，230℃下生長(zhǎng)量子點(diǎn))和升溫速率(以10℃/min的速率從120℃升到230℃)以及改變Se/S的給料比就可制得不同x值的CdSexS1-x均質(zhì)合金量子點(diǎn)。XRD圖譜表明所制得的一系列不同組分

5、的CdSexS1-x(0　　2.ZnSexS1-x合金量子點(diǎn)的合成。選用綠色的化學(xué)試劑，同時(shí)采用加熱法在高溫條件下探究ZnSexS1-x合金量子點(diǎn)的合成路徑。利用胺類(lèi)化合物與鋅的脂肪酸鹽的配合

6、使用可獲得高活性鋅前驅(qū)物這一特性，在十八烯與油酰嗎啉的混合溶劑中制備出單分散性良好的閃鋅礦結(jié)構(gòu)ZnSexS1-x量子點(diǎn)，吸收范圍為250-400 nm，熒光發(fā)射范圍為310-420 nm。該合成方法是基于熱分解法的，熱分解反應(yīng)法的優(yōu)點(diǎn)在于反應(yīng)速度較快，這有利于激子波爾半徑小的ZnSexS1-x量子點(diǎn)的形成。通過(guò)改變兩種陰離子比例，可以制得在保持小尺寸不長(zhǎng)大的同時(shí)熒光光譜隨成分調(diào)整而變化的ZnSexS1-x三元量子點(diǎn)。
　　3.基于