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《多晶相半導(dǎo)體納米晶的控制合成及關(guān)鍵因素研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、多晶相半導(dǎo)體納米晶的控制合成及關(guān)鍵因素研究傅文平2015年12月中圖分類號：TQ028.1UDC分類號：540多晶相半導(dǎo)體納米晶的控制合成及關(guān)鍵因素研究作者姓名傅文平學(xué)院名稱材料學(xué)院指導(dǎo)教師鐘海政教授答辯委員會主席曹傳寶教授申請學(xué)位工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)材料科學(xué)與工程學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2016年1月KeyParametersinControllingtheCrytalPhaseofPolymorphicSemiconductorNanocrystalsCandidateName：WenpingFuSchoolorD
2、epartment:MaterialScienceandEngineeringFacultyMentor:Prof.HaizhengZhongChair,ThesisCommittee：Prof.ChuanbaoCaoDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：MaterialScienceandEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January,2016研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我
3、本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對此研究工作所做的任何貢獻均已在學(xué)位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要半導(dǎo)體納米晶由于其獨特的物理、化學(xué)性質(zhì)，在光電器件、光催化和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景，成為納米領(lǐng)域的前沿?zé)狳c課題。半導(dǎo)體納米晶的物理性質(zhì)強烈依賴于材料的尺寸、形貌、晶相結(jié)構(gòu)、
4、組分和表面結(jié)構(gòu)等參數(shù)。因此，設(shè)計和發(fā)展簡單、綠色且普適的合成體系，理解合成反應(yīng)控制的關(guān)鍵影響因素，實現(xiàn)半導(dǎo)體納米晶的精確調(diào)控，對于開展相關(guān)應(yīng)用具有非常重要的意義。本論文針對多晶相半導(dǎo)體納米晶化學(xué)合成中的晶相控制開展探究，以現(xiàn)階段研究熱點中的Cu2-xS和CsPbBr3納米晶為研究對象，通過化學(xué)反應(yīng)條件的設(shè)計，實現(xiàn)了晶相的精細調(diào)控，并探索了晶相依賴的光電性質(zhì)。具體結(jié)果如下：(1)采用熱注入法，通過改變反應(yīng)溫度、反應(yīng)前驅(qū)體中油胺/十八烯反應(yīng)體積比和Cu/S反應(yīng)摩爾比等反應(yīng)參數(shù)選擇性合成了六方晶相CuS、單斜晶相Cu1.75S和斜方
5、晶相Cu1.8S三種具有均一的尺寸和形貌結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體納米晶；通過化學(xué)反應(yīng)過程的熱力學(xué)和動力學(xué)，結(jié)合實驗結(jié)果，揭示了油胺控制的Cu2+-->Cu+轉(zhuǎn)化、S2-+8-->S轉(zhuǎn)化以及Cu2-xS聚集體與Cu的交換是Cu2-xS納米晶晶相控制中的決定性因素；探索了Cu2-xS納米晶晶相結(jié)構(gòu)依賴的局域表面等離子體共振吸收特性和其作為低成本量子點敏化太陽能電池對電極材料的光電轉(zhuǎn)化特性。其中斜方晶相Cu21.8S納米晶熱處理后的電極材料，在標準光譜AM1.5G(100mW/cm)下最高光電轉(zhuǎn)換效率可達5.81%，接近Cu箔材料的6.15%轉(zhuǎn)
6、換效率，表明其具有優(yōu)異的光電催化活性。(2)發(fā)展了簡單、方便的室溫微乳液合成技術(shù)，制備出藍、綠發(fā)光的立方晶相CsPbBr3納米晶(波長為512nm和460nm)。其中綠光納米晶量子產(chǎn)率超過70%的量子產(chǎn)率，為開發(fā)CsPbBr3半導(dǎo)體納米晶在照明和顯示領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用提供了高質(zhì)量材料。上述研究結(jié)果，為Cu2-xS和CsPbBr3納米晶的晶相精細控制合成提供了新的反應(yīng)路線和指導(dǎo)理論；同時對于其他類的半導(dǎo)體納米晶，在膠體化學(xué)中利用配體控制化學(xué)反應(yīng)來設(shè)計和優(yōu)化半導(dǎo)體納米晶具有指導(dǎo)和借鑒意義。關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體納米晶；量子點；晶相；精細控制；膠
7、體化學(xué)I北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractInthepastfewyears,semiconductornanocrystalshavebeenextensivelyinvestigatedduetotheiruniquephysicalpropertiesandpromisingapplicationsinmanyfieldsincludingoptoelectronicdevices,photocatalyticandbiomedicineetc.Becauseofthephysicalpropertiesofsem
8、iconductornanocrystalsarecloselyrelatedtotheirphasestructure,composition,size,morphologyandsurface,itishighlyaspiredtodevelopsimple,greena
