核殼型CdSe-ZnS量子點(diǎn)吸收和光致發(fā)光譜特性及其熱穩(wěn)定性研究.pdf

1、半導(dǎo)體納米晶體可以通過改變其徑粒大小來調(diào)節(jié)它的光致發(fā)光譜及吸收譜的峰值位置及譜分布，突破了天然元素固定光譜的限制，更適合用于一些需寬譜分布的光電子器件?；谶@個(gè)優(yōu)點(diǎn)，我們考慮將量子點(diǎn)應(yīng)用于目前已不能滿足全光通信要求的光放大器。 但是量子點(diǎn)在實(shí)現(xiàn)光放大過程中不可避免存在著熱噪聲，加之周圍環(huán)境溫度的不斷改變，這使得我們在將量子點(diǎn)應(yīng)用于器件之前必須考慮量子點(diǎn)本身的光譜熱穩(wěn)定性。由于適用通信波段的紅外量子點(diǎn)(例如PbSe)非常昂貴，再加

2、上紅外光實(shí)驗(yàn)不如可見光方便，同時(shí)CdSe/ZnS量子點(diǎn)是目前合成技術(shù)最成熟、發(fā)光效率最高、也易于保存的一種量子點(diǎn)，因此，本文選擇了CdSe/ZnS量子點(diǎn)作為研究對象。由于測試和表征手段的相似性，因此，本文采用的實(shí)驗(yàn)方法對PbSe等紅外量子點(diǎn)也可借鑒或應(yīng)用。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)： 1.首次確定了25℃到100℃間CdSe/ZnS半導(dǎo)體納米晶體的帶隙與溫度變化關(guān)系，確定了Varshni公式中的兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)α和β。與體材料的溫度系數(shù)

3、相比，溫度對離散化了的量子點(diǎn)能帶帶隙的影響明顯小于連續(xù)能帶結(jié)構(gòu)的體材料。 2.用晶格熱膨脹理論對由熱膨脹導(dǎo)致的量子點(diǎn)尺寸變大而產(chǎn)生的帶隙變窄量定量進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明，晶格熱膨脹理論可以很好地解釋量子點(diǎn)帶隙隨溫度變窄現(xiàn)象。 3.從工藝上探究了制備封裝量子點(diǎn)光纖確實(shí)可行的方法。 本文的工作是構(gòu)成量子點(diǎn)光電子器件(例如量子點(diǎn)光纖放大器、量子點(diǎn)溫度傳感器等)的重要的基礎(chǔ)性工作。只有掌握了量子點(diǎn)的熱穩(wěn)定性以及由此導(dǎo)致的光