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纳米发光材料独特的光电特性使其在应用上有着体相材料不可比拟的优势。纳米微粒的限域效应有可能使材料的量子效率获得提高。但随着粒子尺寸的减小,越来越多的原子处于表面,形成表面态,而表面态一般对发光起碎灭作用。大量表面态的存在制约着纳米发光材料的发展,因此纳米发光材料走向实用的关键课题之一就是研究和控制表面态。本论文的工作正是在这样的背景下开展的。
在本文的前部分,我们用胶体法分别合成了CdSe、CdS量子点。TEM图像和很窄的光致发光峰表明合成的量子点具有均一的颗粒分布,良好的单分散性以及稳定的光学性质。在这基础上,我们通过采用连续离子层吸附和反应(SILAR)方法将这些量子点的表面包覆了不同厚度的ZnS壳层。X射线衍射(XRD)和荧光谱线说明我们成功的得到了核/壳结构的胶体量子点。我们发现制备的CdSe量子点的吸收和光致发光峰在包覆第一层ZnS壳层后并未红移,而是在后续的包覆处理后才出现红移的现象,我们认为这是由于CdSe和ZnS量子点晶格失配系数较大导致在ZnS的初始包覆过程中形成了合金结构。而对制备的CdS/ZnS量子点样品,我们特别研究了它们的变温特性,总结了CdS/ZnS的光学性质随温度、壳层不同而变化的规律。
核/壳结构可以起到对量子点表面修饰的作用,进而提高量子产率增加化学稳定性,同样,量子点中掺入某些杂质也能改善它们的光学性质。本论文的最后部分还对实验所制备的核/壳结构胶体量子点进行了掺Mn后的光学性能研究。第四章报道了对CdS/ZnS进行的掺杂工作,并通过测试样品的发射谱线,讨论了Mn杂质对CdS/ZnS光学性质的影响。