發(fā)布時(shí)間：2018-09-09 19:42

【摘要】：多孔硅是一種具有出色性質(zhì)的材料,其不僅具有大的比表面積,更重要的是其還可以制備成不同結(jié)構(gòu)的光子器件。多孔硅光子器件和其他物質(zhì)結(jié)合的研究已經(jīng)廣泛而深入地開展起來了。利用多孔硅光子器件和其他物質(zhì)的結(jié)合,不僅可以改善物質(zhì)的性能,更重要的是還可以制備出性能更加優(yōu)異的傳感器。本論文主要利用多孔硅和量子點(diǎn)的特殊性質(zhì),通過量子點(diǎn)和多孔硅的結(jié)合,致力于研究多孔硅和量子點(diǎn)結(jié)合后量子點(diǎn)熒光的性質(zhì)。本論文的主要工作及結(jié)論如下:探究了由兩種類型的小電阻率硅片制備的高反射帶位于600 nm附近的多孔硅布拉格反射鏡的制備條件。并研究了影響多孔硅熱氧化和雙氧水氧化的一些基本因素。通過浸泡的方法將油溶性CdSe/ZnS量子點(diǎn)與硅片及孔徑大小不同而厚度相同的兩種單層多孔硅結(jié)合,并對(duì)比它們?nèi)�者的熒光�?qiáng)度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅證實(shí)了多孔硅具有大的比表面積這一事實(shí),同時(shí)也發(fā)現(xiàn)孔徑相對(duì)較大的單層多孔硅可以與更多的量子點(diǎn)結(jié)合,進(jìn)而說明孔徑的大小對(duì)量子點(diǎn)與多孔硅的結(jié)合確實(shí)有很重要的影響。為了研究多孔硅布拉格反射鏡的結(jié)構(gòu)對(duì)量子點(diǎn)熒光強(qiáng)度的影響,我們設(shè)計(jì)并制備了一種特殊的多孔硅光子器件,使量子點(diǎn)只能進(jìn)入器件的第一部分。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)量子點(diǎn)熒光峰落入多孔硅器件的高反射帶中時(shí),進(jìn)入多孔硅器件第一部分中的量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度會(huì)有明顯的增強(qiáng),相反,當(dāng)多孔硅器件的高反射帶遠(yuǎn)離量子點(diǎn)的熒光峰時(shí),就不會(huì)有明顯的熒光增強(qiáng)效應(yīng)出現(xiàn)。此外,我們還研究了多孔硅器件布拉格反射鏡的周期數(shù)對(duì)量子點(diǎn)熒光強(qiáng)度的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,隨著周期數(shù)的增大,多孔硅器件高反射帶的反射率也隨之增加,量子點(diǎn)熒光強(qiáng)度的增強(qiáng)效應(yīng)也更加明顯。
[Abstract]:Porous silicon is a kind of material with excellent properties. It not only has large specific surface area, but also can be fabricated into photonic devices with different structures. The research on the combination of porous silicon photonic devices and other materials has been carried out extensively and deeply. The combination of porous silicon photonic devices and other materials can not only improve the properties of materials, but also produce sensors with better performance. In this paper, the special properties of porous silicon and quantum dots are used to study the fluorescence properties of porous silicon and quantum dots by the combination of quantum dots and porous silicon. The main work and conclusions of this thesis are as follows: the preparation conditions of porous silicon Bragg reflectors with high reflectance bands near 600 nm prepared from two types of small resistivity silicon wafers are investigated. Some basic factors affecting thermal oxidation of porous silicon and oxidation of hydrogen peroxide were studied. The oil-soluble CdSe/ZnS quantum dots were combined with silicon wafer and two monolayer porous silicon with the same thickness with different pore size by soaking method, and their fluorescence intensity was compared. The experimental results not only confirm the fact that porous silicon has a large specific surface area, but also find that monolayer porous silicon with relatively large pore size can bind to more quantum dots. The results show that the pore size has an important effect on the binding of quantum dots to porous silicon. In order to study the effect of the structure of porous silicon Bragg reflector on the fluorescence intensity of quantum dots, we have designed and fabricated a special porous silicon photonic device, which allows quantum dots to enter only the first part of the device. The experimental results show that the fluorescence intensity of quantum dots entering the first part of porous silicon devices increases obviously when the fluorescence peak of quantum dots falls into the high reflectance band of porous silicon devices. When the high reflectance band of porous silicon devices is far from the fluorescence peak of quantum dots, there is no obvious fluorescence enhancement effect. In addition, we also study the effect of the period number of the Bragg reflector on the fluorescence intensity of the quantum dots. The experimental results show that the reflectivity of the high reflectance band of the porous silicon devices increases with the increase of the number of periods. The enhancement effect of quantum dot fluorescence intensity is also more obvious.
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN304.12;O471.1

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本文編號(hào)：2233381