半導(dǎo)體納米晶的光學(xué)性質(zhì)在近些年來引起了相當(dāng)大的關(guān)注。部分納米晶已經(jīng)成功應(yīng)用在激光、熒光生物醫(yī)學(xué)探針等量子器件上。CdSe納米晶因其窄帶隙和卓越的光學(xué)性質(zhì),成為廣泛研究的半導(dǎo)體納米晶。同時(shí)核殼結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體納米晶也是材料領(lǐng)域研究的主要對象。研究者發(fā)現(xiàn)在CdSe核表面外延生長CdS殼層可以顯著提高其光致發(fā)光效率以及化學(xué)和熱穩(wěn)定性。由于壓力可以改變納米晶的電子和晶體結(jié)構(gòu),利用高壓裝置對核殼半導(dǎo)體納米晶進(jìn)行研究,不但發(fā)現(xiàn)核殼材料晶格失配產(chǎn)生的應(yīng)力和外界壓力的不同,而且為改善更優(yōu)異的半導(dǎo)體材料提供新的思路。通過透射電鏡、高壓熒光光譜、高壓吸收光譜、高壓瞬態(tài)熒光光譜以及高壓X射線衍射實(shí)驗(yàn),我們系統(tǒng)研究了閃鋅礦型CdSe納米晶以及不同殼厚的CdSe/CdS納米晶的形貌、結(jié)構(gòu)以及光學(xué)性能在壓力下的變化。我們發(fā)現(xiàn)閃鋅礦型CdSe納米晶的熒光強(qiáng)度在高壓下出現(xiàn)了一個(gè)明顯的增強(qiáng),當(dāng)壓力到達(dá)3.5 GPa時(shí),熒光強(qiáng)度開始逐漸衰減并且熒光在7.5 GPa左右完全消失。同時(shí)閃鋅礦型CdSe納米晶的光學(xué)帶隙能量在壓力下先增大后減小。CdSe納米晶的結(jié)構(gòu)在7.5GPa前并沒有發(fā)生相變,所以我們認(rèn)為這個(gè)變化與CdSe納米晶尺...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1金納米顆粒在6.04 GPa自組裝變成準(zhǔn)單晶結(jié)構(gòu)。

同時(shí)壓力也可以促進(jìn)物質(zhì)的自組裝形成新的形貌[6]。范洪友團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在壓力作用下,金納米顆粒組裝的變形使納米顆粒陣列內(nèi)的粒子間力重新平衡,并將納米顆粒膜從有缺陷的非晶態(tài)組裝轉(zhuǎn)變?yōu)闇?zhǔn)單晶超結(jié)構(gòu)(圖1.1)。1.1.2高壓科學(xué)發(fā)展

圖1.2膠體CdS溶液的吸收和發(fā)射光譜。

膠體半導(dǎo)體納米晶是由一個(gè)由幾百到幾千個(gè)原子組成的無機(jī)核組成,其表面被配體的有機(jī)外層包圍。納米晶的尺寸一般小于100nm。與體材料相比,納米晶的表面能和表面張力會(huì)變大,從而使得半導(dǎo)體納米晶的物理、化學(xué)等性質(zhì)會(huì)發(fā)生很大的改變。近三十年來,納米晶尺寸相關(guān)的光學(xué)特性一直是研究的熱點(diǎn)。要....

圖1.3 CdSe膠體的吸收光譜。

近三十年來,納米晶尺寸相關(guān)的光學(xué)特性一直是研究的熱點(diǎn)。要了解制備發(fā)光半導(dǎo)體納米晶的歷史,我們必須從A.Henglein在1982年發(fā)表的論文開始[7]。這篇論文除了常規(guī)討論了膠體半導(dǎo)體粒子的表面化學(xué)、光降解和催化過程,同時(shí)第一次揭示了小尺寸的半導(dǎo)體納米晶膠體溶液的發(fā)射和吸收光譜。....

圖1.4選定的III-V和II-VI半導(dǎo)體的電子能級(VB:價(jià)帶,CB:導(dǎo)帶)。

由于半導(dǎo)體不同的帶隙以及電子能級,不同的殼材料對核殼結(jié)構(gòu)納米晶有著不同的影響。圖1.4給出了能用于合成納米材料的體材料的能帶排列。核殼材料大致可分為三種情況,分別為I型、反向I型和II型能帶排列(圖1.5)。在第一種情況中,殼材料的帶隙比核材料的帶隙大,電子和空穴都被束縛在核內(nèi)。....

本文編號：4057670