论文部分内容阅读
半导体量子点是新型纳米材料中的一种,由于其独特的性质和广阔的应用前景已引起了科学家们极大的兴趣。而CdO量子点、CdO/ZnO核壳结构的量子点是具有优良特性的Ⅱ-Ⅵ族核壳结构半导体量子点。本文主要研究利用热注入法合成CdO量子点、CdO/ZnO核壳结构的量子点以及利用溶液法合成ZnO量子点；并对CdO量子点和CdO/ZnO核壳结构量子点进行微观结构的研究；同时对CdO/ZnO核壳结构量子点以及ZnO量子点进行光学特性的研究；将CdO/ZnO核壳结构量子点胶体和ZnO量子点胶体分别制成量子点薄膜以及两者按比例混合掺杂后的薄膜,研究相应的光学特性和物理机制,为其在光电器件的应用打下基础。在文中,首先采用合适的生长条件参数,通过热注入法分解前驱体合成了高品质的CdO量子点以及CdO/ZnO核壳结构的量子点。透射电镜(TEM)图像表明合成的量子点具有核壳结构,颗粒大小为20一30nm,并具有一定的团聚现象。XRD谱表明相比于CdO纳米晶体的衍射峰位,核壳结构CdO/ZnO纳米晶体的衍射峰位几乎没有什么变化,证实了核壳结构的实现。然后,在室温下测试了CdO量子点、CdO/Zn0核壳结构量子点和ZnO量子点的紫外一可见光吸收光谱(UV)和荧光光谱(PL)。在UV谱中,与CdO单核结构相比,CdO/ZnO核壳结构量子点的吸收边有红移现象。在PL谱中,两者具有相同的峰位,但是CdO/ZnO核壳结构量子点的荧光峰强度有所增加,这说明CdO量子点外包裹上ZnO后,颗粒表面缺陷被修复了,非辐射能量损失减少,颗粒的荧光量子产率有所提高。通过分析不同生长条件下的CdO/ZnO核壳结构量子点的吸收光谱,发现反应温度与反应时间对生成的CdO/ZnO核壳结构量子点的尺寸分布具有一定影响。分析根据溶液法制备得到的ZnO纳米颗粒的UV谱,其吸收较为明显,表明颗粒尺寸分布较均匀。最后采用旋涂法将制备得到的CdO/ZnO核壳结构量子点与ZnO量子点分别制成量子点功能薄膜,以及按比列混合的混合液的量子点薄膜。通过UV谱和PL谱的测量,我们发现混合液制备成的薄膜的UV谱在ZnO量子点含量较低时,与CdO/ZnO核壳结构量子点制备成的薄膜的UV谱比较接近,而当ZnO量子点含量较高时,与ZnO量子点制备成的薄膜的UV谱比较接近。从光谱分析来看,我们发现通过改变其掺杂比份,可实现薄膜能带的连续可调,正是这一优良的能带可裁剪调节特性,使其在光电器件研究领域有重要的应用价值。