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半导体量子点是一种新型的宽带发射光谱材料。部分半导体量子点具备绿色的合成条件,长的荧光寿命和高的荧光效率,而在固态照明中颜色转化器的应用方面具有很大的潜力。由于在白光发光二极管,生物成像等不同领域中所展现出的优良性质,半导体量子点材料核壳和掺杂结构的合成和表征受到研究人员的广泛的关注。一些组分合适的核壳和掺杂的量子点材料可以通过绿色的前驱体反应得到,因而与现实的工业应用息息相关。本文选择环境友好的化合物半导体材料,从绿色合成路线出发研究黄铜矿型CuInZnS及其核壳量子点的合成,并探讨其在白光LED领域的应用,取得的主要研究成果如下:1.使用低毒的CuI,In(Ac)3和Zn(Ac)2合成得到前驱体溶液,运用“一锅煮”的方法得到四元的CuInZnS (CIZS)量子点,在此基础上包壳得到CIZS/ZnS核壳量子点。这种两步法合成核壳量子点的方法简单而且灵活高效。ZnS包壳的处理提高了四元核量子点的光学性质,其吸收波长和发射峰发生了明显的蓝移现象。此外,CIZS/ZnS核壳量子点的荧光发射强度得到提升,通过对核量子点表面ZnS壳层有效的钝化处理,平均的荧光衰减时间从257.3 ns提升到411.6 ns。使用发射光谱为黄光的CIZS/ZnS核壳量子点用在蓝光LED芯片上组装白光发光二极管。白光LED在20mA驱动电流下的显色指数是80,相关色温是4793K,CIE坐标为(0.346, 0.321),发射明亮的暖白光,表明了CIZS/ZnS核壳量子点在光电器件上极具应用潜力。2.通过改变上一章合成量子点的工艺条件,使用Mn(Ac)2的前驱体,合成得到Mn掺杂的CIZS和CIZS/ZnS核壳量子点。Mn2+有效的进入到CIZS的晶格体系中并且具有很高的结晶性,在此基础上得到的核壳量子点的荧光发射光谱红移并且荧光衰减寿命增加,其中Mn掺杂的CIZS/ZnS核壳量子点发黄光,荧光发射峰在580nm的位置,荧光衰减寿命高达6281.4 ns, Mn掺杂的CIZS核量子点发红光,荧光发射峰在654nm的位置,荧光衰减寿命也达到了 2525.6 ns。3.使用高反应活性的硒的十八烯悬浮溶液作为前驱体,合成得到具有好的单分散性,优良的光学特性和纯的掺杂峰的Mn掺杂的ZnSe量子点。实验中得到的Mn掺杂的ZnSe量子点平均尺寸大小为3.9 nm,具有闪锌矿的结构,在(200) (h kl)晶面处计算得到的晶面间距为0.32nm,其吸收和发射光谱随着尺寸大小的增加发生红移的现象。此外,通过密度泛函理论计算得到(ZnSe)n,n= 3x,(x = 1-4) and (MnxZn2xSe3x),(x = 1-4)晶面簇的晶格结构,同时计算得到每个晶面簇的光学吸收光谱,拉曼光谱,HOMO-LUMO能级间隙和键结合能。最后计算结果表明,Mn掺杂ZnSe晶面簇的吸收光谱发生红移, HOMO-LUMO的能级间距减小。该论文中的研究工作为白光LED领域核壳和掺杂半导体量子点的绿色合成提供了新的思路和理论指导。