量子點(diǎn)敏化納米氧化鋁的表面增強(qiáng)熒光研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-22 03:37
控制納米輻射體及其系統(tǒng)表/界面的熒光能夠有效地增加它的界面電子轉(zhuǎn)移率,減少電子—空穴對(duì)的非輻射重構(gòu),提升光能利用率,在光伏,光電探測(cè),納米傳感,分子成像等許多領(lǐng)域有重要的應(yīng)用,是當(dāng)前科學(xué)研究中前沿?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題之一。相比寬帶隙體材料的氧化鋁,具有諸多表面缺陷的納米氧化鋁(如氧空位,鋁填位等)能夠轉(zhuǎn)化為半導(dǎo)體材料使用,并在光電激發(fā)時(shí),輻射可見(jiàn)光波段的熒光,這為能帶調(diào)控提供了新的思路。而半導(dǎo)體量子點(diǎn)由于尺寸的削減到納米后,產(chǎn)生了一系列獨(dú)特的物理化學(xué)特性(如:高的熒光量子產(chǎn)率、高活性的表面、尺寸效應(yīng)等)為異質(zhì)結(jié)器件的敏化,生物標(biāo)記,生物成像等領(lǐng)域提供了新的原材料,尤其是量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池被稱(chēng)為第三代太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)新希望。結(jié)合納米氧化鋁能帶可調(diào)節(jié)特性和量子點(diǎn)獨(dú)特的光電特性,及在表面增強(qiáng)熒光(Surface enhanced fluorescence,SEF)中的應(yīng)用,本論文提出采用量子點(diǎn)敏化納米氧化鋁,并調(diào)控它們界面的表面增強(qiáng)熒光性質(zhì),為增加光吸收,提高量子點(diǎn)光生載流子利用率提供一種新的研究方法,也為新型的量子點(diǎn)異質(zhì)結(jié)光伏器件、光探測(cè)器件、光通信器等打下基礎(chǔ)。本論文以膠體CdSe、ZnSe作為敏化劑,構(gòu)建...
【文章來(lái)源】:貴州大學(xué)貴州省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究意義和目的
1.2 表面增強(qiáng)熒光技術(shù)
1.3 量子點(diǎn)敏化的研究進(jìn)展
1.3.1 量子點(diǎn)的發(fā)展歷程
1.3.2 量子點(diǎn)的光學(xué)特性
1.3.3 量子點(diǎn)在敏化中的應(yīng)用
1.3.4 量子點(diǎn)的表面修飾
1.3.5 量子點(diǎn)的組裝
1.4 納米Al_2O_3
1.4.1 Al_2O_3概述
1.4.2 Al_2O_3的制備方法
1.4.3 Al_2O_3的光學(xué)特性
1.5 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 理論基礎(chǔ)
2.1 引言
2.2 半導(dǎo)體發(fā)光基本原理
2.2.1 發(fā)光原理
2.2.2 光譜計(jì)算
2.3 熒光增強(qiáng)原理
2.3.1 增加吸收
2.3.2 改變內(nèi)部能級(jí)結(jié)構(gòu)
2.3.3 電子轉(zhuǎn)移敏化增強(qiáng)
2.4 本章小結(jié)
第三章 mecd方法制備的cdse/Al_2O_3異質(zhì)結(jié)的表面增強(qiáng)熒光
3.1 引言
3.2 敏化原理
3.3 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.3.1 材料
3.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.3 測(cè)量方法
3.4 缺陷Al_2O_3單峰增強(qiáng)的異質(zhì)結(jié)熒光研究
3.4.1 樣品表征
3.4.2 單峰增強(qiáng)缺陷Al_2O_3薄膜表面熒光結(jié)果分析
3.4.3 單峰增強(qiáng)缺陷Al_2O_3薄膜表面mapping結(jié)果分析
3.5 褶皺Al_2O_3薄膜表面寬光譜熒光增強(qiáng)研究
3.5.1 樣品表征
3.5.2 多峰增強(qiáng)Al_2O_3薄膜表面熒光結(jié)果分析
3.6 多層薄膜增強(qiáng)褶皺Al_2O_3熒光增強(qiáng)研究
3.6.1 樣品表征
3.6.2 多層薄膜增強(qiáng)褶皺Al_2O_3熒光結(jié)果分析
3.6.3 多層薄膜表面mapping結(jié)果分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 金納米粒子調(diào)控cdse/Al_2O_3異質(zhì)結(jié)的表面增強(qiáng)熒光
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.2.1 材料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.3 測(cè)量方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 多孔Al_2O_3與au/Al_2O_3表面特性分析
4.3.2 多孔Al_2O_3薄膜和cdse量子點(diǎn)的pl特性
4.3.3 膠體自組裝cdse/Al_2O_3異質(zhì)結(jié)的表面熒光
4.3.4 金納米粒子調(diào)控cdse/Al_2O_3異質(zhì)結(jié)的表面增強(qiáng)熒光
4.4 小結(jié)
第五章 znse/au在多孔Al_2O_3表面自組裝增強(qiáng)光譜研究
5.1 引言
5.2 理論模型
5.3 實(shí)驗(yàn)材料與方法
5.3.1 材料
5.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.3.3 測(cè)量方法
5.4 znse/au納米復(fù)合結(jié)構(gòu)能量轉(zhuǎn)移系統(tǒng)增強(qiáng)熒光
5.4.1 znse/au能量轉(zhuǎn)移系統(tǒng)表面增強(qiáng)熒光結(jié)果分析
5.4.2 znse/au能量轉(zhuǎn)移系統(tǒng)mapping結(jié)果分析
5.5 寬光譜范圍調(diào)控znse/au納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)熒光
5.5.1 樣品表征
5.5.2 寬光譜范圍調(diào)控znse/au納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的熒光
5.5.3 znse/au納米復(fù)合結(jié)構(gòu)表面mapping結(jié)果
5.6 au/znse/Al_2O_3異質(zhì)結(jié)的表面增強(qiáng)熒光
5.6.1 樣品表征
5.6.2 au/znse/Al_2O_3異質(zhì)結(jié)表面增強(qiáng)熒光
5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 下一步的研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Toward commercial realization of quantum dot based white light-emitting diodes for general illumination[J]. KEN T.SHIMIZU,MARCEL B?HMER,DANIEL ESTRADA,SUMIT GANGWAL,STEFAN GRABOWSKI,HELMUT BECHTEL,EDWARD KANG,KENNETH J.VAMPOLA,DANIELLE CHAMBERLIN,OLEG B.SHCHEKIN,JYOTI BHARDWAJ. Photonics Research. 2017(02)
[2]表面修飾的ZnS:Mn量子點(diǎn)的發(fā)光性質(zhì)及其對(duì)生物分子的檢測(cè)[J]. 杜鴻延,魏志鵬,李霜,楚學(xué)影,方鉉,方芳,李金華,陳新影,王曉華. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2013(04)
[3]錳的硅化物薄膜在Si(111)-7×7表面的固相反應(yīng)生長(zhǎng)[J]. 王丹,鄒志強(qiáng),孫靜靜,趙明海. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
博士論文
[1]半導(dǎo)體量子點(diǎn)小系統(tǒng)近場(chǎng)熒光增強(qiáng)調(diào)控及其應(yīng)用研究[D]. 白忠臣.貴州大學(xué) 2016
本文編號(hào):3296354
【文章來(lái)源】:貴州大學(xué)貴州省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究意義和目的
1.2 表面增強(qiáng)熒光技術(shù)
1.3 量子點(diǎn)敏化的研究進(jìn)展
1.3.1 量子點(diǎn)的發(fā)展歷程
1.3.2 量子點(diǎn)的光學(xué)特性
1.3.3 量子點(diǎn)在敏化中的應(yīng)用
1.3.4 量子點(diǎn)的表面修飾
1.3.5 量子點(diǎn)的組裝
1.4 納米Al_2O_3
1.4.1 Al_2O_3概述
1.4.2 Al_2O_3的制備方法
1.4.3 Al_2O_3的光學(xué)特性
1.5 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 理論基礎(chǔ)
2.1 引言
2.2 半導(dǎo)體發(fā)光基本原理
2.2.1 發(fā)光原理
2.2.2 光譜計(jì)算
2.3 熒光增強(qiáng)原理
2.3.1 增加吸收
2.3.2 改變內(nèi)部能級(jí)結(jié)構(gòu)
2.3.3 電子轉(zhuǎn)移敏化增強(qiáng)
2.4 本章小結(jié)
第三章 mecd方法制備的cdse/Al_2O_3異質(zhì)結(jié)的表面增強(qiáng)熒光
3.1 引言
3.2 敏化原理
3.3 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.3.1 材料
3.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.3 測(cè)量方法
3.4 缺陷Al_2O_3單峰增強(qiáng)的異質(zhì)結(jié)熒光研究
3.4.1 樣品表征
3.4.2 單峰增強(qiáng)缺陷Al_2O_3薄膜表面熒光結(jié)果分析
3.4.3 單峰增強(qiáng)缺陷Al_2O_3薄膜表面mapping結(jié)果分析
3.5 褶皺Al_2O_3薄膜表面寬光譜熒光增強(qiáng)研究
3.5.1 樣品表征
3.5.2 多峰增強(qiáng)Al_2O_3薄膜表面熒光結(jié)果分析
3.6 多層薄膜增強(qiáng)褶皺Al_2O_3熒光增強(qiáng)研究
3.6.1 樣品表征
3.6.2 多層薄膜增強(qiáng)褶皺Al_2O_3熒光結(jié)果分析
3.6.3 多層薄膜表面mapping結(jié)果分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 金納米粒子調(diào)控cdse/Al_2O_3異質(zhì)結(jié)的表面增強(qiáng)熒光
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.2.1 材料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.3 測(cè)量方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 多孔Al_2O_3與au/Al_2O_3表面特性分析
4.3.2 多孔Al_2O_3薄膜和cdse量子點(diǎn)的pl特性
4.3.3 膠體自組裝cdse/Al_2O_3異質(zhì)結(jié)的表面熒光
4.3.4 金納米粒子調(diào)控cdse/Al_2O_3異質(zhì)結(jié)的表面增強(qiáng)熒光
4.4 小結(jié)
第五章 znse/au在多孔Al_2O_3表面自組裝增強(qiáng)光譜研究
5.1 引言
5.2 理論模型
5.3 實(shí)驗(yàn)材料與方法
5.3.1 材料
5.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.3.3 測(cè)量方法
5.4 znse/au納米復(fù)合結(jié)構(gòu)能量轉(zhuǎn)移系統(tǒng)增強(qiáng)熒光
5.4.1 znse/au能量轉(zhuǎn)移系統(tǒng)表面增強(qiáng)熒光結(jié)果分析
5.4.2 znse/au能量轉(zhuǎn)移系統(tǒng)mapping結(jié)果分析
5.5 寬光譜范圍調(diào)控znse/au納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)熒光
5.5.1 樣品表征
5.5.2 寬光譜范圍調(diào)控znse/au納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的熒光
5.5.3 znse/au納米復(fù)合結(jié)構(gòu)表面mapping結(jié)果
5.6 au/znse/Al_2O_3異質(zhì)結(jié)的表面增強(qiáng)熒光
5.6.1 樣品表征
5.6.2 au/znse/Al_2O_3異質(zhì)結(jié)表面增強(qiáng)熒光
5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 下一步的研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Toward commercial realization of quantum dot based white light-emitting diodes for general illumination[J]. KEN T.SHIMIZU,MARCEL B?HMER,DANIEL ESTRADA,SUMIT GANGWAL,STEFAN GRABOWSKI,HELMUT BECHTEL,EDWARD KANG,KENNETH J.VAMPOLA,DANIELLE CHAMBERLIN,OLEG B.SHCHEKIN,JYOTI BHARDWAJ. Photonics Research. 2017(02)
[2]表面修飾的ZnS:Mn量子點(diǎn)的發(fā)光性質(zhì)及其對(duì)生物分子的檢測(cè)[J]. 杜鴻延,魏志鵬,李霜,楚學(xué)影,方鉉,方芳,李金華,陳新影,王曉華. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2013(04)
[3]錳的硅化物薄膜在Si(111)-7×7表面的固相反應(yīng)生長(zhǎng)[J]. 王丹,鄒志強(qiáng),孫靜靜,趙明海. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
博士論文
[1]半導(dǎo)體量子點(diǎn)小系統(tǒng)近場(chǎng)熒光增強(qiáng)調(diào)控及其應(yīng)用研究[D]. 白忠臣.貴州大學(xué) 2016
本文編號(hào):3296354
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