發(fā)布時間：2017-05-20 14:16

  本文關(guān)鍵詞：Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體納米晶的摻雜調(diào)控合成及光電性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文以半導(dǎo)體納米晶的摻雜為主要研究對象,采用膦配體(如三丁基膦等)誘發(fā)的陽離子交換法合成摻雜有異價離子(如Cu~+、Ag~+),以及異價離子與同價離子(如Mn~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Fe~(2+)等)的II-VI族半導(dǎo)體納米晶,并對其熒光、電子摻雜態(tài)調(diào)控及磁學(xué)性能進(jìn)行了研究。主要取得的成果及創(chuàng)新點如下:1.利用陽離子交換法制備出Cu~+摻雜的CdS納米晶,通過X射線近邊吸收譜(XANES)、X射線光電子能譜(XPS)及電子順磁共振波譜(EPR)證實了可控濃度的取代性的異價Cu摻雜。紫外-可見吸收光譜、熒光光譜、熒光壽命光譜等證實了以Cu~+摻雜為主導(dǎo)的摻雜發(fā)光,斯托克斯位移可達(dá)0.88 eV,有效解決摻雜過程中的自淬滅效應(yīng)。摻雜發(fā)光為紅色熒光,成雙指數(shù)衰減,分別為0.2μs和1.3μs,絕對量子產(chǎn)率可達(dá)28.9%。紫外光電子能譜(UPS)確認(rèn)了Cu~+摻雜的CdS為p型半導(dǎo)體。高度單分散的CdS納米晶大規(guī)模自組裝,將會加速其在光電器件上的應(yīng)用。2.利用非晶的高度單分散的Ag_2X(X=S或Se)納米顆粒作為離子交換的起始材料,通過調(diào)控離子交換反應(yīng)中反應(yīng)溫度及Cd~(2+)加入量,得到可控濃度Ag~+摻雜的CdX納米晶。紫外-可見吸收光譜、熒光光譜、熒光壽命光譜等證實了以Ag~+摻雜為主導(dǎo)的摻雜發(fā)光,斯托克斯位移可達(dá)0.71 eV,摻雜發(fā)光為紅色熒光,成雙指數(shù)衰減,分別為0.2μs和1.3μs,絕對量子產(chǎn)率可達(dá)42%。以Ag~+摻雜的CdS納米晶為研究對象,通過飛秒吸收光譜探究載流子在光激發(fā)過程中的動力學(xué)信息,從而得出產(chǎn)生較強的摻雜發(fā)光的機理。3.以非晶相的Ag_2S納米結(jié)構(gòu)作為離子交換的初始材料,通過調(diào)控Cd~(2+)及磁性離子(Co~(2+)、Mn~(2+)、Fe~(2+)、Ni~(2+))的加入量與反應(yīng)溫度,合成可控濃度的Ag~+及磁性離子共摻雜的CdS納米晶。以AgMn離子共摻雜的CdS納米晶為典型研究對象,通過超導(dǎo)電子干涉儀及電子自旋共振譜探究其磁性性能,ESR曲線顯示清晰的6線劈裂的精細(xì)光譜,疊加在較寬的順磁峰上,證實了Mn摻雜是以+2價離子態(tài)形式位于靠近CdS納米晶表面的位置。此外,通過測量10 K和300 K的磁滯回線可以發(fā)現(xiàn),Mn摻雜CdS的矯頑力分別為100 Oe和50 Oe,飽和磁化強度為0.04和0.01 emu/g,具有室溫鐵磁性。
【關(guān)鍵詞】：摻雜納米晶 陽離子交換 異價摻雜 摻雜發(fā)光 磁學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN304;TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 引言10
• 1.2 半導(dǎo)體納米晶的制備方法及成長機理10-13
• 1.2.1 半導(dǎo)體納米晶的制備方法10-12
• 1.2.2 生長機理12-13
• 1.3 半導(dǎo)體納米晶的摻雜及其對性能的影響13-17
• 1.3.1 半導(dǎo)體納米晶的摻雜13-15
• 1.3.2 摻雜對納米晶性能的影響15-17
• 1.4 摻雜半導(dǎo)體納米晶的發(fā)光原理17-18
• 1.5 半導(dǎo)體納米晶的自組裝18-19
• 1.6 半導(dǎo)體納米晶的應(yīng)用19-22
• 1.7 本論文的選題意義及主要內(nèi)容22-24
• 1.7.1 選題意義22
• 1.7.2 研究內(nèi)容22-24
• 第2章 Cu離子摻雜CdS納米晶的制備及光電性能研究24-40
• 2.1 引言24-25
• 2.2 實驗部分25-39
• 2.2.1 實驗主要試劑25
• 2.2.2 樣品制備步驟25-26
• 2.2.3 樣品表征26-28
• 2.2.4 實驗結(jié)果與討論28-39
• 2.3 本章小結(jié)39-40
• 第3章 Ag離子摻雜的II-VI半導(dǎo)體納米晶的合成及光電性能研究40-54
• 3.1 前言40-41
• 3.2 實驗部分41-53
• 3.2.1 實驗主要試劑41
• 3.2.2 樣品制備步驟41-42
• 3.2.3 樣品表征42-43
• 3.2.4 實驗結(jié)果與分析43-53
• 3.3 本章小結(jié)53-54
• 第4章 Ag & Mx(Mx=Mn，Co，Ni，F(xiàn)e)離子共摻雜的CdS納米晶的制備及光、磁性能研究54-63
• 4.1 前言54-55
• 4.2 實驗部分55-62
• 4.2.1 實驗主要試劑55
• 4.2.2 樣品制備步驟55
• 4.2.3 樣品表征55-56
• 4.2.4 實驗結(jié)果與討論56-62
• 4.3 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-77
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單77-78
• 致謝78

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5 吳慶生,劉金庫;銅族硫化物半導(dǎo)體納米晶的仿生合成及其光電性能[J];中國有色金屬學(xué)報;2005年02期

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10 張錦瑾;余萍;陳思應(yīng);謝瑞士;;ZnS:Co~(2+)半導(dǎo)體納米晶的制備及性能研究[J];化學(xué)研究與應(yīng)用;2010年05期

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5 潘道成;聶偉;劉曉播;王強;蔣世春;安立佳;姬相玲;姜炳政;;Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體納米晶制備及其發(fā)光性能[A];中國化學(xué)會第二十五屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集（上冊）[C];2006年

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3 劉健;Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體納米晶的摻雜調(diào)控合成及光電性能研究[D];北京理工大學(xué);2016年

4 王京紅;半導(dǎo)體納米晶的制備及其仿生組裝[D];同濟大學(xué);2007年

5 張林;半導(dǎo)體納米晶的制備及其光學(xué)性能研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

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