半導體納米晶體CdSe及ZnSe的綠色合成及表征.pdf

1、半導體納米晶體（量子點）由于其半徑小于或接近于激子玻爾半徑，具有特有的量子尺寸效應和表面效應，使其在高效太陽能電池、量子點激光器、生物標簽以及發(fā)光二極管等方面具有極大的研發(fā)吸引力和應用前景。其中II-VI族CdSe納米晶體作為一種重要的半導體納米材料因其具有優(yōu)良的可見光區(qū)熒光發(fā)射性質引起了人們極大的興趣。探求一種安全、無污染、成本低、操作簡單、重復性好的制備高質量納米晶體的合成路線成為許多學者的關注的重點?；跓o膦制備CdSe納米晶體的

2、路線，本文采用“綠色”、低成本、可操作性強的合成技術合成出CdSe、ZnSe兩種II-VI族半導體納米晶體，并對其光學性質、晶體結構及形貌進行了表征。
　　基于前人提出的油酸-液體石蠟體系制備CdSe納米晶體的合成路線在開放的條件下（空氣中）合成出CdSe納米晶體，并對制備的CdSe納米晶體的紫外-可見光吸收譜、光致發(fā)光譜、粉末X射線衍射譜及透射電子顯微鏡等進行了表征。通過與在N2氣中合成結果的對比，分析了該路線在空氣中合成CdS

3、e納米晶體的可行性。
　　采用硬脂酸作為Cd的配體，提出了一種新的CdSe納米晶體的“綠色”無膦合成體系——硬脂酸-液體石蠟體系，并分別在N2及在空氣中合成出CdSe納米晶體。分析、討論了在不同的生長環(huán)境、不同的反應溫度下納米晶體的質量，還對測試溶劑對測試結果的影響進行了研究。結果表明硬脂酸-液體石蠟合成體系更適合在較低的溫度下制備CdSe納米晶體，并且在空氣中合成的CdSe納米晶體的質量不亞于在N2氣中的合成結果。分別選擇油酸及

4、硬脂酸作為Cd的配體，對其在空氣中、生長溫度為230℃條件下的合成結果進行了對比。結果表明硬脂酸為配體合成的CdSe納米晶體具有更小的Stocks頻移及半高寬，更高的熒光量子產(chǎn)率和更好的結晶度。研究中還發(fā)現(xiàn)，無論是油酸還是硬脂酸作為Cd的配體，在較低的合成溫度下（220℃-260℃）合成的CdSe納米晶體均為在三辛基氧化膦-三辛基膦合成路線中不常見的立方相結構。
　　研究了表面活性劑十六胺（HDA）對液體石蠟反應體系中CdSe納米

5、晶體合成的影響，同時還對實驗的可重復性進行了研究。結果表明，在合成體系中加入十六胺可加速納米晶體的成核過程，降低其生長速度，獲得尺寸小的晶粒，同時可提高晶體的單分散性及熒光量子產(chǎn)率，并且實驗的可重復性好。通過研究十六胺的注入方式對合成結果的影響，發(fā)現(xiàn)將十六胺加入到Cd前驅體中制備的CdSe納米晶體的質量優(yōu)于將十六胺加入到Se前驅體中制備的納米晶體。
　　提出了利用月桂酸在液體石蠟中進行另一種可替代有毒的CdSe納米晶體作為生物熒光