InP納米晶的合成及性質(zhì)研究

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1、分類號:O64單位代碼:10183研究生學(xué)號:2015332144密級:公開吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文(學(xué)術(shù)學(xué)位)InP納米晶的合成及性質(zhì)研究TheSynthesisandPropertiesofInPNanocrystals作者姓名:亢艷艷專業(yè):物理化學(xué)研究方向:半導(dǎo)體納米晶指導(dǎo)教師:莊家騏副教授培養(yǎng)單位:吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院2018年6月InP納米晶的合成及性質(zhì)研究TheSynthesisandPropertiesofInPNanocrystals作者姓名:亢艷艷領(lǐng)域(方向):半導(dǎo)體納米晶指導(dǎo)教師:莊家騏

2、副教授專業(yè):物理化學(xué)答辯日期:2018年5月31日未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán),依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個人,均不得對本論文的全部或部分內(nèi)容進(jìn)行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用(但純學(xué)術(shù)性使用不在此限)。否則,應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任。吉林大學(xué)或碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交學(xué)位論文,是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,獨立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究

3、做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:日期:年月日《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》投稿聲明研究生院:本人同意《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》出版章程的內(nèi)容,愿意將本人的學(xué)位論文委托研究生院向中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社的《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》投稿,希望《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》給予出版,并同意在《中國博碩士學(xué)位論文評價數(shù)據(jù)庫》和CNKI系列數(shù)據(jù)庫中使用,同意按章程規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。論文級別:

4、√碩士□博士學(xué)科專業(yè):物理化學(xué)論文題目:InP納米晶的合成及性質(zhì)研究作者簽名:指導(dǎo)教師簽名:年月日作者聯(lián)系地址(郵編):作者聯(lián)系電話:InP納米晶的合成及性質(zhì)研究(中文摘要)半導(dǎo)體納米晶具有量子尺寸效應(yīng)和獨特的光學(xué)性質(zhì),可廣泛地應(yīng)用在光電器件、生物標(biāo)記、太陽能電池、光催化等方面。這使半導(dǎo)體納米晶成為越來越多研究者研究的熱點。在過去三十年里,II-VI族納米晶是這些半導(dǎo)體納米晶中研究最深入、最廣泛的材料。然而,II-VI族納米晶大多含有對環(huán)境有害的高毒性元素(Cd、Hg等),因此限制了其大規(guī)模、商業(yè)化

5、生產(chǎn)。InP納米晶具有和II-VI族納米晶相似的光學(xué)性質(zhì),不含Cd、Pb、Hg等重金屬,具有環(huán)保低毒的優(yōu)點,成為代替II-VI族納米晶的最佳候選材料。合成InP納米晶最常用的磷源為三(三甲基硅烷基)-膦(P(SiMe3)3),但這種磷源價格昂貴、性質(zhì)活潑安全性較差。新型磷源三(二甲胺基)膦或者三(二乙胺基)膦(P[N(CH3)2]3或P[N(CH3CH2)2]3)具有安全、經(jīng)濟的特點,可代替P(SiMe3)3。直接合成的InP納米晶發(fā)射范圍有限,摻雜可以擴寬材料的發(fā)射范圍。在ZnSe材料中摻雜Ag離

6、子比摻雜Cu離子具有更好的穩(wěn)定性,所以我們在InP納米晶中摻雜Ag離子從而擴寬其發(fā)射范圍。本文第二章使用安全、經(jīng)濟的新型磷前體P[N(CH3)2]3,采用高溫?zé)嶙⑷敕ê铣闪薎nP納米晶,并系統(tǒng)研究了油胺(OLA)濃度的變化、反應(yīng)的陰陽前體比等反應(yīng)參數(shù)對InP納米晶合成的影響。另外,通過逐步升溫的方法調(diào)節(jié)反應(yīng)的溫度最終得到不同發(fā)射、尺寸分布較為均一的InP納米晶,從而實現(xiàn)了InP納米晶的尺寸從1.8nm到4.2nm連續(xù)可調(diào)。本文第三章采用生長摻雜的方法,在InP納米晶中摻入Ag離子成功合成了Ag:In

7、P納米晶,實現(xiàn)了InP納米晶發(fā)射范圍的擴大。另外,本章還研究了摻雜濃度和摻雜溫度對Ag:InP納米晶的熒光量子效率的影響。隨著Ag摻雜濃度和摻雜溫度的增加,Ag:InP納米晶的熒光量子效率都呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。當(dāng)Ag離子的摻雜濃度為5%,摻雜溫度為160℃時,光致發(fā)光性質(zhì)最優(yōu),其熒光效率可達(dá)到8%。通過調(diào)節(jié)InP納米晶的尺寸,實現(xiàn)了Ag:InP納米晶的發(fā)射范圍從640nm到1000nm可調(diào)。為了提高Ag:InP納米晶熒光量子效率及穩(wěn)定性,在Ag:InP納米晶表面包覆ZnS殼層。通過在Ag:InP

8、納米晶表面包覆ZnS殼層,Ag:InP納米晶的熒光量子效率從原來的8%提高到45%,其穩(wěn)定性也明顯提高,這使Ag:InP/ZnS納米晶在醫(yī)學(xué)成像、生物標(biāo)記等方面具有更廣泛的應(yīng)用。I關(guān)鍵詞:納米材料,InP納米晶,新型磷源、Ag+摻雜、ZnS核殼包覆IITheSynthesisandPropertiesofInPNanocrystalsAbstractSemiconductornanocrystalsaredrawingmanyresearchers