ZnS，CdS及其核殼結(jié)構(gòu)納米微粒的制備與光學(xué)性能研究.pdf

1、半導(dǎo)體納米材料因其特殊的光學(xué)、電學(xué)等性質(zhì),已逐漸引起人們的關(guān)注.特別是它在新型顯示材料方面所表現(xiàn)出的巨大應(yīng)用潛力,使之成為當(dāng)前納米材料研究的熱點(diǎn).為了獲得穩(wěn)定、高效的光學(xué)性能,必須盡可能地減少納米微粒的缺陷和消除微粒表面懸鍵.本文采用稀釋法制得SDS-正戊醇-甲苯-水微乳液體系并優(yōu)化其結(jié)構(gòu)參數(shù),在微乳液中制備了ZnS、CdS納米微粒、ZnCdS混晶,ZnS/CdS、CdS/ZnS核殼納米微粒以及ZnS/CdS/ZnS量子點(diǎn)量子阱,采用粒

2、度分析儀,X射線衍射(XRD),透射電鏡(TEM),紫外-可見(jiàn)吸收光譜(UV)和光致發(fā)光譜(PL)研究了納米微粒的粒度分布、結(jié)構(gòu)形貌和光學(xué)特性.通過(guò)改變微乳液的結(jié)構(gòu)參數(shù)能制得4-12nm的ZnS納米微粒,XRD表明ZnS納米具有較好的立方纖鋅礦結(jié)構(gòu),PL譜表明ZnS存在較弱的帶邊發(fā)射和相對(duì)較強(qiáng)的表面態(tài)發(fā)射,表面態(tài)發(fā)射歸結(jié)為Zn、Cd形成的表面態(tài)施主能級(jí)和硫空位和懸鍵形成的受主能級(jí)之間的躍遷.用TEM、XRD、UV證實(shí)了ZnS/CdS、C

3、dS/ZnS核殼結(jié)構(gòu)和ZnCdS混晶.對(duì)不同CdS殼層厚度的ZnS/CdS核殼微粒的光學(xué)性能研究發(fā)現(xiàn):PL譜表明當(dāng)殼層CdS很薄時(shí),核心ZnS在308nm的帶邊發(fā)射大大增強(qiáng),這說(shuō)明經(jīng)包覆后其帶邊直接復(fù)合幾率增加;當(dāng)CdS殼層達(dá)到一定厚度后,ZnS/CdS的PL譜表現(xiàn)為殼層CdS的特征發(fā)射,并發(fā)現(xiàn)核心ZnS可使CdS殼層的發(fā)光增強(qiáng).對(duì)不同ZnS殼層厚度的CdS/ZnS核殼微粒的光學(xué)性能研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)ZnS厚度為0.36nm左右時(shí)CdS/Zn