三维光子晶体调控CdTe量子点发光性能的研究

摘要

本论文利用巯基乙酸(TGA)作为稳定剂，在水相中合成了CdTe量子点，分别研究了不同CdTe回流时间与不同pH初始值对合成CdTe量子点质量的影响，结合紫外—可见光谱及荧光光谱测试手段，找出了最佳工艺条件，最终制备出了稳定性好的CdTe量子点。
　　利用单分散性聚苯乙烯胶体微球(PS)，采用垂直沉积法自组装制备聚苯乙烯胶体晶体模板。使用SEM对所制得模板的表面及断面的形貌进行了观察，同时利用maya2000pro光纤光谱仪对PS模板进行了反射光谱测试，各种分析手段的结果表明PS模板符合面心立方规则排列，且三维有序度好。根据布拉格公式计算出了不同粒径PS的带隙位置，理论计算值与实际测试结果相符。接下来利用纳米晶共沉积方法制备出PS/CdTe复合的三维有序结构的薄膜，对复合薄膜进行了能谱分析，SEM测试，证明CdTe纳米颗粒填入了PS模板的三维有序孔隙中。分别研究了PS粒径、CdTe溶液回流时间、PS溶液与CdTe溶液体积比对三维有序大孔CdTe结构的影响。
　　对PS/CdTe复合的三维有序结构进行光学测试，主要研究了荧光发光特性。本实验选用的PS粒径为386nm、PS质量浓度0.5％、CdTe溶液回流时间2h，对其复合的薄膜进行了研究。实验证明激发波长、PS浓度、CdTe溶液回流时间、PS与CdTe体积比等条件均对PS/CdTe复合的荧光发光特性有影响。当激发波长为240nm、PS质量浓度为1.2%、CdTe溶液回流时间为2h、PS与CdTe体积比为3:1时制备的PS/CdTe复合薄膜的荧光发射峰位置较回流2h CdTe薄膜红移40nm左右，荧光发射强度高2.5倍左右，且PS/CdTe复合的三维有序结构遵循布拉格定律。

目录

三维光子晶体调控CdTe量子点发光 性能的研究

STUDY ON THREE-DIMENSIONAL PHOTONIC CRYSTAL OPERATE THE ILLUMINATION PROPERTIES OF CdTe QUANTUM DOTS

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外的研究现状及分析

1.3 主要研究的内容

第2章 实验材料与研究方法

2.1 实验药品与仪器

2.2 制备方法

2.3 性能测试

第3章 CdTe量子点的制备与表征

3.1 CdTe量子点形成机理

3.2 CdTe量子点的合成

3.3 CdTe量子点的XRD分析

3.4 回流时间对CdTe量子点性能的影响

3.5 pH值对CdTe量子点性能的影响

3.6 本章小结

第4章 PS模板及PS/CdTe薄膜制备及表征

4.1 PS模板的组装

4.2 PS模板的反射光谱分析

4.3 纳米晶混合生长法制备PS/CdTe三维有序薄膜

4.4 三维有序孔状 CdTe薄膜结构的分析

4.5 本章小结

第5章 PS/CdTe复合薄膜的光学性质研究

5.1 荧光发光机理

PS/CdTe复合薄膜的荧光特性

5.3 PS/CdTe复合薄膜的反射光谱研究

5.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

致 谢