發(fā)布時間：2020-11-15 04:43

　　 因其吸收范圍廣、熒光量子效率高、發(fā)光光譜線寬窄、發(fā)光范圍可以通過鹵素組分與粒徑控制實(shí)現(xiàn)紫外到紅外的調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn),鈣鈦礦量子點(diǎn)作為一種新型的光電材料得到了廣泛的研究,在照明、顯示、光電探測、太陽能電池、激光器等領(lǐng)域的應(yīng)用前景是非常廣闊的。量子點(diǎn)是一種新型的溫度敏感材料,但相應(yīng)的研究主要集中在Ⅳ-Ⅵ族膠體半導(dǎo)體量子點(diǎn)。由于離子晶體結(jié)構(gòu),鈣鈦礦量子點(diǎn)對溫度較Ⅳ-Ⅵ族量子點(diǎn)更為敏感,但將其作為溫度敏感材料的研究卻鮮有報道。本文采用熱注入法制備了全無機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)材料,研究了全無機(jī)鈣鈦礦CsPbCl3量子點(diǎn)的熒光溫敏特性。通過摻入稀土離子,實(shí)現(xiàn)了多模發(fā)光的稀土摻雜量子點(diǎn)材料。利用量子點(diǎn)發(fā)光峰與稀土離子發(fā)光峰之間的熒光強(qiáng)度比來提升量子點(diǎn)材料測量溫度的精確度及穩(wěn)定性。本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:(1)對全無機(jī)鈣鈦礦CsPbCl3量子點(diǎn)在22-62 ℃范圍內(nèi)進(jìn)行變溫?zé)晒夤庾V測試,研究了其隨溫度變化的光致發(fā)光特性。隨著溫度的上升,量子點(diǎn)的發(fā)光峰值位置逐漸移向長波波段,半峰全寬逐漸展寬,激子發(fā)射峰的強(qiáng)度迅速下降,展現(xiàn)了良好的熒光溫敏特性。結(jié)果表明,發(fā)光強(qiáng)度對溫度變化更為敏感,而峰值位置、半峰全寬與溫度呈現(xiàn)了良好的線性關(guān)系。(2)研究了 Ce3+摻雜CsPbCl3量子點(diǎn)的熒光溫敏特性,對比了 CsPbCl3量子點(diǎn)基質(zhì)與CsPbCl3:Ce3+的變溫?zé)晒夤庾V。隨著溫度的升高,量子點(diǎn)的發(fā)光強(qiáng)度與Ce3+的發(fā)光強(qiáng)度均逐漸降低,但兩者的變化程度不同。相較于量子點(diǎn)的發(fā)光強(qiáng)度的迅速降低,Ce3+的發(fā)光則呈現(xiàn)出緩慢的下降趨勢。通過計算兩者之間的熒光強(qiáng)度比,得到了 CsPbCl3:Ce3+量子點(diǎn)的絕對靈敏度與相對靈敏度。(3)研究了 Eu3+摻雜CsPbCl3與CsPbBr3量子點(diǎn)的熒光溫敏特性,結(jié)果表明隨著溫度的升高,CsPbX3(X=Cl,Br)量子點(diǎn)基質(zhì)的發(fā)光強(qiáng)度逐漸降低,Eu3+的發(fā)光強(qiáng)度基本保持不變。計算了 CsPbBr3量子點(diǎn)與Eu3+的5D0→7F2躍遷發(fā)光峰之間的熒光強(qiáng)度比,得到了 CsPbBr3:Eu3+量子點(diǎn)的絕對靈敏度與相對靈敏度。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O471.1
【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 鈣鈦礦量子點(diǎn)概述
        1.1.1 量子點(diǎn)的基本概念
        1.1.2 量子點(diǎn)的基本性質(zhì)
        1.1.3 量子點(diǎn)的發(fā)光機(jī)理
    1.2 稀土離子簡介
        1.2.1 稀土元素與稀土離子
        1.2.2 稀土離子的能級結(jié)構(gòu)與光譜特性
    1.3 稀土摻雜鈣鈦礦量子點(diǎn)研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的主要研究工作
2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 量子點(diǎn)常用的制備方法
    2.2 樣品制備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及原料
        2.2.2 樣品合成方法及實(shí)驗(yàn)步驟
    2.3 表征手段
3量子點(diǎn)熒光溫敏特性研究'>3 CsPbCl₃量子點(diǎn)熒光溫敏特性研究
    3.1 引言
3量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與光譜特性'>    3.2 CsPbCl₃量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與光譜特性
3量子點(diǎn)熒光溫敏特性研究'>    3.3 CsPbCl₃量子點(diǎn)熒光溫敏特性研究
    3.4 本章小結(jié)
3+摻雜CsPbCl₃量子點(diǎn)熒光溫敏特性研究'>4 Ce³⁺摻雜CsPbCl₃量子點(diǎn)熒光溫敏特性研究
    4.1 引言
3:Ce³⁺量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與光譜特性'>    4.2 CsPbCl₃:Ce³⁺量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與光譜特性
3:Ce³⁺量子點(diǎn)的熒光溫敏特性研究'>    4.3 CsPbCl₃:Ce³⁺量子點(diǎn)的熒光溫敏特性研究
    4.4 本章小結(jié)
3+摻雜CsPbX₃（X=Cl,Br）量子點(diǎn)熒光溫敏特性研究'>5 Eu³⁺摻雜CsPbX₃（X=Cl,Br）量子點(diǎn)熒光溫敏特性研究
    5.1 引言
3:Eu³⁺量子點(diǎn)的光學(xué)及熒光溫敏特性研究'>    5.2 CsPbCl₃:Eu³⁺量子點(diǎn)的光學(xué)及熒光溫敏特性研究
3:Eu³⁺量子點(diǎn)的光學(xué)及熒光溫敏特性研究'>    5.3 CsPbBr₃:Eu³⁺量子點(diǎn)的光學(xué)及熒光溫敏特性研究
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 黃世華,由芳田;固體中稀土離子的4f~(n-1)5d組態(tài)[J];中國稀土學(xué)報;2002年06期

2 倪申寬;Hund規(guī)則的理論研究[J];安徽師大學(xué)報(自然科學(xué)版);1991年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 周少帥;用于溫度傳感的NaY(Lu)F_4:RE和Y_2O_3:RE發(fā)光特性研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

本文編號：2884357