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由于受到量子限域效应的影响,半导体纳米晶展现出独特的物理、化学特性。同一组成材料仅靠改变颗粒尺寸就能获得不同颜色的发射光,不同波长的吸收峰,不同大小的电子亲合势和离化能等特殊性能。此外,半导体纳米晶体的光电性质不仅与其组成、大小有关,还会随形貌的变化而变化。基于此,半导体纳米晶的形貌控制是纳米晶制备的重要部分。作为锌基Ⅱ—Ⅵ族半导体纳米材料之一,ZnSe是一种重要的直接带隙,具有优异的光电及光电转化等特性,在光学器件、太阳能电池、压电材料和激光材料等方面有很广的应用前景。
本论文以ZnSe半导体纳米品为研究重点,采用低浓度的长链烷基胺作Zn前体的活化剂,引入一种新的表面活性剂十八烷基硫醇,利用高浓度的表面活性剂形成不同形貌胶束作模板,仅仅通过调节已活化的Zn前体与模板剂的搅拌时间,就可以在通用反应体系下,实现对ZnSe纳米晶形貌的控制,得到了晶形较好的ZnSe荧光纳米棒、片状ZnSe纳米单晶等不同形貌的ZnSe纳米晶。这一实验结果初步验证了本实验室所提出的表面活性剂胶束作模板控制ZnSe纳米晶形貌的反应机理。
此外,相比目前所报道的大部分棒形ZnSe纳米晶不具有发光特性,我们在对ZnSe纳米晶形貌控制过程中得到了一种高质量的ZnSe荧光纳米棒,荧光量子产率高达55%左右。
本文目标产物的结构和性质经紫外吸收光谱,荧光光谱和透射电子显微镜的确证,同时对所得产物进行选区电子衍射分析表明,片状纳米晶的结晶度较好,属于单晶结构。