量子点材料的光谱特性测试方法研究

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随着传统能源的大量被消耗,太阳能备受人们关注,但由于目前的光伏发电效率并不高,人们一直都在寻找一种在发电成本上可以和传统的石化能源相媲美的光伏发电材料,而量子点材料的研究为这提供了新的契机。除此之外,量子点材料由于其自身独特的特点,在光学,电子学,生物医学等多领域都有着广阔的应用前景。量子点,也称纳米晶,当半导体材料的尺寸在纳米级的时候,材料中的载流子将被限制在很小的一个范围内,在三个维度上均会受到限制,能量会发生量子化,纳米晶体表现出非常明显的量子化效应,所以将其称之为量子点。本文介绍了量子点的性质、制备方法及研究现状等。从量子点自身特性出发,研究了其吸收光谱及光致发光光谱性质,对于其光谱的漂移原因进行了分析,并且通过实验加以分析验证。另外,对在量子点分析中的常用光谱仪器也进行了介绍,如紫外-可见-红外吸收光谱仪、光致发光光谱仪等。利用油相法合成了PbSe量子点,其颗粒均匀,分散性较好。通过对于不同尺寸,不同的生长时间和不同温度下的PbSe量子点测试,发现其吸收光谱及PL光谱出现漂移的现象,这与理论的推导情况一致:随着量子点材料尺寸的减小,吸收光谱和PL光谱往短波长方向移动,随着生长时间和温度的增加,吸收光谱和PL光谱往长波长方向移动。利用溶胶-凝胶法制备了ZnO量子点,发现在室温下反应得到的氧化锌颗粒粒径比较大,而后利用在冰水浴中反应制得了较小尺寸的ZnO量子点,通过TEM、XRD、紫外-可见吸收光谱和PL光谱的手段对其进行了光谱测试,并对于其可见发光的产生原因进行了分析。最后简要介绍了色度学测量的基本概念、相关理论及其计算方法。根据色度学原理,对于反应不同时间的氧化锌的可见发光进行了色度的研究,通过计算求取了色坐标及色温,并通过其实际发光效果加以验证。
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