ZnS:Mn/ZnS復(fù)合材料的制備及其發(fā)光性質(zhì)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-01 08:52
半導(dǎo)體發(fā)光材料具有許多優(yōu)良并且很奇特的發(fā)光性能,作為II-VI族直接寬帶隙半導(dǎo)體,ZnS材料擁有很好的優(yōu)異性能。ZnS通過摻雜可獲得更好的發(fā)光性能。材料表面大量的缺陷態(tài)會(huì)成為熒光猝滅中心,造成非輻射復(fù)合,從而導(dǎo)致材料發(fā)光效率降低。對(duì)材料表面進(jìn)行包覆改性處理可有效地降低表面態(tài)缺陷,可提高其發(fā)光效率。通過對(duì)ZnS及其摻雜發(fā)光材料的制備和光學(xué)性質(zhì)的研究,以及對(duì)其表面進(jìn)行修飾,以期增強(qiáng)材料的發(fā)光性質(zhì),具有重要的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本論文首先以醋酸鋅為鋅源,硫脲為硫源,醋酸錳為錳源,采用溶劑熱法制備ZnS:Mn發(fā)光材料,利用XRD、SEM、TEM、HRTEM、PL和UV-Vis等表征手段對(duì)制備的ZnS:Mn發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)、形貌以及其發(fā)光性能進(jìn)行表征。然后以硝酸鋅為鋅源,硫化鈉為硫源,采用Larmer法制備ZnS:Mn/ZnS復(fù)合發(fā)光材料,研究了不同包覆比、不同包覆層數(shù)條件下制備的ZnS:Mn/ZnS復(fù)合材料的發(fā)光效率,并對(duì)ZnS:Mn/ZnS復(fù)合發(fā)光材料的發(fā)光機(jī)理進(jìn)行了初步探討。具體研究內(nèi)容如下:研究在不同摻Mn量、Zn:S比、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間下制備ZnS:Mn發(fā)光材料,研究發(fā)現(xiàn)溶劑熱法制備出...
【文章來源】:哈爾濱師范大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 發(fā)光材料的研究概況及進(jìn)展
1.2.1 發(fā)光材料的基本概念及特性
1.2.2 半導(dǎo)體材料的發(fā)光機(jī)理
1.3 硫化鋅半導(dǎo)體材料
1.3.1 硫化鋅發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.3.2 硫化鋅發(fā)光性能簡介
1.3.3 摻雜ZnS發(fā)光材料的性質(zhì)
1.3.4 摻雜ZnS發(fā)光材料的表面修飾
1.4 本課題研究內(nèi)容及意義
1.4.1 本課題研究內(nèi)容
1.4.2 本課題研究意義
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 儀器及測試設(shè)備
2.3 樣品的表征和測試方法
2.3.1 X-射線衍射(XRD)分析
2.3.2 掃描電鏡(SEM)分析
2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)和高分辨電子顯微分析(HRTEM)
2.3.4 熒光光譜(PL)分析
2.3.5 紫外可見漫反射(UV-Vis)分析
第3章 ZnS:Mn/ZnS復(fù)合材料的制備與表征
3.1 引言
3.2 ZnS:Mn發(fā)光材料的制備及表征
3.2.1 溶劑熱法制備ZnS:Mn
3.2.2 ZnS:Mn的表征
3.3 ZnS:Mn/ZnS發(fā)光材料的制備及表征
3.3.1 Larmer法制備ZnS:Mn/ZnS
3.3.2 ZnS:Mn/ZnS的表征
3.4 本章小結(jié)
第4章 ZnS:Mn/ZnS復(fù)合材料的發(fā)光性能研究
4.1 引言
4.2 ZnS:Mn/ZnS復(fù)合材料的發(fā)光性能
4.2.1 不同摻Mn量對(duì)制備的ZnS:Mn發(fā)光效率的影響
4.2.2 不同Zn:S比對(duì)制備的ZnS:Mn發(fā)光效率的影響
4.2.3 不同反應(yīng)時(shí)間和溫度對(duì)制備的ZnS:Mn發(fā)光效率的影響
4.2.4 不同包覆比及不同包覆層數(shù)的ZnS:Mn/ZnS復(fù)合材料光譜學(xué)性能表征
4.2.5 不同包覆比及不同包覆層數(shù)對(duì)ZnS:Mn/ZnS復(fù)合材料發(fā)光性能影響機(jī)制的初探
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]純ZnS、CdS及其摻雜半導(dǎo)體納米顆粒的綠色合成(英文)[J]. K.MURALEEDHARAN,Vijisha K.RAJAN,V.M.ABDUL MUJEEB. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(10)
[2]納米結(jié)構(gòu)對(duì)稀土離子及分子類發(fā)光中心熒光性質(zhì)的調(diào)控[J]. 鄭海榮,董軍,何恩節(jié),張正龍. 科學(xué)通報(bào). 2015(10)
[3]核/殼結(jié)構(gòu)ZnS:Mn/ZnS量子點(diǎn)光發(fā)射增強(qiáng)研究[J]. 張曉松,李嵐,黃青松,張高峰,徐建萍,宣榮衛(wèi),魏鳳巍. 光電子.激光. 2011(01)
[4]ZnS微米球的水熱合成及光催化性能研究[J]. 吳曉,汪浩. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[5]稀土摻雜氧化物納米發(fā)光材料研究[J]. 宋宏偉. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2008(06)
[6]量子點(diǎn)成像的新研究進(jìn)展[J]. 張海麗,劉天才,王建浩,黃振立,趙元弟,駱清銘. 分析化學(xué). 2006(10)
[7]量子點(diǎn)在生物分子、細(xì)胞及體內(nèi)生物成像的研究進(jìn)展[J]. 潘運(yùn)龍,覃莉,蔡繼業(yè). 中華實(shí)驗(yàn)外科雜志. 2006(10)
[8]H3BO3對(duì)化學(xué)共沉淀法制備Sr4Al14O25∶Eu2+、Dy3+的影響[J]. 袁趙欣,常程康,毛大立. 功能材料. 2004(01)
[9]CdS半導(dǎo)體納米微粒有序組裝體系光致發(fā)光研究[J]. 馬國宏,劉揚(yáng),張興堂,黃亞彬,杜祖亮. 化學(xué)研究. 1999(04)
博士論文
[1]摻雜型ZnS納米粒子的制備及表面修飾對(duì)其發(fā)光性質(zhì)的影響[D]. 曲華.中國海洋大學(xué) 2010
碩士論文
[1]核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合氧化物的制備與表征[D]. 王軍.南京理工大學(xué) 2015
[2]核殼結(jié)構(gòu)摻雜ZnS納米顆粒團(tuán)簇的制備與光譜學(xué)性能研究[D]. 宋春艷.浙江大學(xué) 2014
[3]陽離子摻雜型水溶性ZnS量子點(diǎn)的制備及其應(yīng)用研究[D]. 薛繼武.湖南工業(yè)大學(xué) 2013
[4]溶劑熱法合成ZnS:Mn納米棒和Ⅱ-Ⅵ族低維納米材料的光致發(fā)光研究[D]. 李湘林.吉林大學(xué) 2009
[5]硼酸鹽和氯硅酸鹽熒光粉的制備與性能研究[D]. 趙方亮.河北大學(xué) 2009
本文編號(hào):3469881
【文章來源】:哈爾濱師范大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 發(fā)光材料的研究概況及進(jìn)展
1.2.1 發(fā)光材料的基本概念及特性
1.2.2 半導(dǎo)體材料的發(fā)光機(jī)理
1.3 硫化鋅半導(dǎo)體材料
1.3.1 硫化鋅發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.3.2 硫化鋅發(fā)光性能簡介
1.3.3 摻雜ZnS發(fā)光材料的性質(zhì)
1.3.4 摻雜ZnS發(fā)光材料的表面修飾
1.4 本課題研究內(nèi)容及意義
1.4.1 本課題研究內(nèi)容
1.4.2 本課題研究意義
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 儀器及測試設(shè)備
2.3 樣品的表征和測試方法
2.3.1 X-射線衍射(XRD)分析
2.3.2 掃描電鏡(SEM)分析
2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)和高分辨電子顯微分析(HRTEM)
2.3.4 熒光光譜(PL)分析
2.3.5 紫外可見漫反射(UV-Vis)分析
第3章 ZnS:Mn/ZnS復(fù)合材料的制備與表征
3.1 引言
3.2 ZnS:Mn發(fā)光材料的制備及表征
3.2.1 溶劑熱法制備ZnS:Mn
3.2.2 ZnS:Mn的表征
3.3 ZnS:Mn/ZnS發(fā)光材料的制備及表征
3.3.1 Larmer法制備ZnS:Mn/ZnS
3.3.2 ZnS:Mn/ZnS的表征
3.4 本章小結(jié)
第4章 ZnS:Mn/ZnS復(fù)合材料的發(fā)光性能研究
4.1 引言
4.2 ZnS:Mn/ZnS復(fù)合材料的發(fā)光性能
4.2.1 不同摻Mn量對(duì)制備的ZnS:Mn發(fā)光效率的影響
4.2.2 不同Zn:S比對(duì)制備的ZnS:Mn發(fā)光效率的影響
4.2.3 不同反應(yīng)時(shí)間和溫度對(duì)制備的ZnS:Mn發(fā)光效率的影響
4.2.4 不同包覆比及不同包覆層數(shù)的ZnS:Mn/ZnS復(fù)合材料光譜學(xué)性能表征
4.2.5 不同包覆比及不同包覆層數(shù)對(duì)ZnS:Mn/ZnS復(fù)合材料發(fā)光性能影響機(jī)制的初探
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]純ZnS、CdS及其摻雜半導(dǎo)體納米顆粒的綠色合成(英文)[J]. K.MURALEEDHARAN,Vijisha K.RAJAN,V.M.ABDUL MUJEEB. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(10)
[2]納米結(jié)構(gòu)對(duì)稀土離子及分子類發(fā)光中心熒光性質(zhì)的調(diào)控[J]. 鄭海榮,董軍,何恩節(jié),張正龍. 科學(xué)通報(bào). 2015(10)
[3]核/殼結(jié)構(gòu)ZnS:Mn/ZnS量子點(diǎn)光發(fā)射增強(qiáng)研究[J]. 張曉松,李嵐,黃青松,張高峰,徐建萍,宣榮衛(wèi),魏鳳巍. 光電子.激光. 2011(01)
[4]ZnS微米球的水熱合成及光催化性能研究[J]. 吳曉,汪浩. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[5]稀土摻雜氧化物納米發(fā)光材料研究[J]. 宋宏偉. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2008(06)
[6]量子點(diǎn)成像的新研究進(jìn)展[J]. 張海麗,劉天才,王建浩,黃振立,趙元弟,駱清銘. 分析化學(xué). 2006(10)
[7]量子點(diǎn)在生物分子、細(xì)胞及體內(nèi)生物成像的研究進(jìn)展[J]. 潘運(yùn)龍,覃莉,蔡繼業(yè). 中華實(shí)驗(yàn)外科雜志. 2006(10)
[8]H3BO3對(duì)化學(xué)共沉淀法制備Sr4Al14O25∶Eu2+、Dy3+的影響[J]. 袁趙欣,常程康,毛大立. 功能材料. 2004(01)
[9]CdS半導(dǎo)體納米微粒有序組裝體系光致發(fā)光研究[J]. 馬國宏,劉揚(yáng),張興堂,黃亞彬,杜祖亮. 化學(xué)研究. 1999(04)
博士論文
[1]摻雜型ZnS納米粒子的制備及表面修飾對(duì)其發(fā)光性質(zhì)的影響[D]. 曲華.中國海洋大學(xué) 2010
碩士論文
[1]核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合氧化物的制備與表征[D]. 王軍.南京理工大學(xué) 2015
[2]核殼結(jié)構(gòu)摻雜ZnS納米顆粒團(tuán)簇的制備與光譜學(xué)性能研究[D]. 宋春艷.浙江大學(xué) 2014
[3]陽離子摻雜型水溶性ZnS量子點(diǎn)的制備及其應(yīng)用研究[D]. 薛繼武.湖南工業(yè)大學(xué) 2013
[4]溶劑熱法合成ZnS:Mn納米棒和Ⅱ-Ⅵ族低維納米材料的光致發(fā)光研究[D]. 李湘林.吉林大學(xué) 2009
[5]硼酸鹽和氯硅酸鹽熒光粉的制備與性能研究[D]. 趙方亮.河北大學(xué) 2009
本文編號(hào):3469881
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