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自低维材料被发现以来,大量研究表明,材料的性质在纳米尺寸下会随之发生改变。例如,量子点材料会表现出与对应大颗粒体材料不同的物理学、电学或光学特性,这些独特的性能在光电子纳米材料器件、功能材料及生物医学领域有巨大的应用价值。本论文致力于探索IV、VI族单质量子点及化合物的制备方法和光学性能,为将来实现半导体量子点器件工业化制造打下相关的理论和实验基础。过渡金属硫族化合物是继石墨烯后另一个二维材料研究热点,它独特的层状结构可作为优异的固体润滑剂,同时,优异的活性使其在电催化析氢领域有潜在的应用价值。因此,研究IV、VI族单质及过渡金属硫族化合物量子点,无论从学术研究上,还是工程应用上都具有十分重要的意义。本论文研究包括两个方面的内容,一方面是采用超声法制备单质Ge QDs、Te QDs、Se QDs和过渡金属硫族化合物MoSe2 QDs、MoTe2 QDs。超声技术制备量子点的方法具有成本低廉、操作简单、反应条件温和等优点,且制备得到较小尺寸的量子点。另一方面是研究这几种IV族、VI族单质及化合物量子点的光学性能。采用AFM、TEM表征Ge QDs的表面形貌特征,结果表明,制备得到半径约为3.00 nm的Ge QDs且具有良好的结晶性,经计算,Ge QDs禁带宽度为1.48eV。Raman、XPS研究Ge QDs样品官能团的振动。紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、光致发光谱(PL)和PLE谱研究Ge QDs的光学性能,结果表明,在荧光光谱中Ge QDs具有激发波长依赖性的等特点,表现出与石墨烯量子点相似的光学特性。通过XRD、SEM、TEM、AFM等表征Te QDs的结构特性,测试结果表明,尺寸均匀、结晶度好的Te QDs被成功制备出,其颗粒大小约为4.00 nm。XPS、EDS用来研究Te QDs样品中存在的振动键和元素组成。在Raman光谱122.6cm-1和142.2 cm-1位置出现Te QDs的拉曼特征峰。根据紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)Tauc图分析获得Te QDs的禁带宽为1.34 eV。光致发光谱表明Te QDs存在分立能级,由于Te QDs存在缺陷或表面状态的原因,PL峰表现出红移现象;此外,两个激发峰由两个电子跃迁通道引起,由于振动弛豫和陷阱态,最大的PLE峰(除了263 nm峰)也发生红移。XRD、SEM、AFM等表征结果表明,制备得Se QDs直径约为3.00 nm,具有尺寸均匀、结晶性好、分散性好的特点。用XPS、FTIR、Raman、EDS等研究Se QDs样品官能团组成和振动光谱情况。其次根据紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)得到Se QDs存在两个从基态到激发态的跃迁,跃迁能量分别为3.54eV(350 nm)、4.43 eV(280 nm)。另外,PL谱和PLE谱研究Se QDs的光学性能。采用SEM、TEM、AFM等表征样品的表面形貌特征,结果表明,MoSe2、MoTe2 QDs与纳米片共同存在于样品中,我们制备得MoSe2、MoTe2 QDs直径分别为3.7 nm和3.5 nm的量子点且具有良好的结晶性。XPS研究MoSe2、MoTe2样品的元素成分和轨道状态。对于Raman谱的研究,我们发现MoSe2样品的两个特征Raman峰相对于块状材料分别往高能量方向移动0.1 cm-1和1.1 cm-1。MoTe2样品的特征Raman峰相对于块状材料往低能量方向移动1 cm-1。光致发光谱(PL)和PLE谱研究了MoSe2、MoTe2 QDs和纳米片的光学性能,证明了MoSe2 QDs及纳米片存在着4种电子跃迁能级。对于MoTe2 QDs及纳米片,当存在吸收波长相匹配的能级时,PL峰和PLE峰都发生红移。