MInS2半導(dǎo)體納米晶及其復(fù)合結(jié)構(gòu)的合成與光譜性能研究.pdf

1、半導(dǎo)體納米晶由于量子尺寸效應(yīng)和介電限域效應(yīng)使它們具有獨特的光致發(fā)光性能。與傳統(tǒng)的有機熒光染料相比，半導(dǎo)體納米晶具有光化學(xué)穩(wěn)定性高，不易光解等優(yōu)良的光學(xué)特性。其中Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族半導(dǎo)體納米晶的合成和應(yīng)用最近成為研究的熱點。CulnS2、AgInS2等材料具有潛在可應(yīng)用的性能，最近研究的比較多，可以統(tǒng)稱為MInS2半導(dǎo)體。
　　 本論文主要致力于選擇合適的液相合成條件，以及研究不同半導(dǎo)體納米晶結(jié)構(gòu)與功能特性來實現(xiàn)對半導(dǎo)體納米晶的功能調(diào)

2、節(jié)，獲得了一系列高質(zhì)量的多功能化納米結(jié)構(gòu)單元，系統(tǒng)研究了陽離子無序結(jié)構(gòu)以及四面體配位Ⅱ-Ⅵ/Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族半導(dǎo)體復(fù)合結(jié)構(gòu)納米單元的光學(xué)性質(zhì)，結(jié)果表明結(jié)構(gòu)控制可以有效改善或改變納米結(jié)構(gòu)的發(fā)光性能或產(chǎn)生新的功能。具體歸納如下：
　　 1、運用液相合成方法來制備不同物相結(jié)構(gòu)的MInS2半導(dǎo)體納米晶。
　　 通過溶液相反應(yīng)制備了單分散亞穩(wěn)立方相AglnS2納米晶，平均尺寸約2.5nm。相比通常的四方、正交相結(jié)構(gòu)，亞穩(wěn)立方相中Ag

3、+，In3+無序的占據(jù)著S2-的四面體配位空間。隨著反應(yīng)溫度和時間的增加，陽離子無序立方相結(jié)構(gòu)向正交相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。由于陽離子無序立方相AglnS2結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，獲得了10％左右的熒光量子產(chǎn)率，遠遠高于用類似方法制備的正交相AgInS2納米晶。
　　 用類似的方法合成了立方相和六方相的CuInS2納米晶，運用高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)、X射線粉末衍射(XRD)、紫外可見吸收光譜(UV-Vis)以及熒光光譜(PL)對其進行了表征

4、，為下步的四面體配位Ⅱ-Ⅵ/Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族半導(dǎo)體復(fù)合結(jié)構(gòu)的研究提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
　　 2、四面體配位Ⅱ-Ⅵ/Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族復(fù)合結(jié)構(gòu)納米晶的制備與性能調(diào)節(jié)。
　　 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族半導(dǎo)體，例如AgInS2、CuInS2等材料屬于窄帶系半導(dǎo)體，其半導(dǎo)體能態(tài)結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜。依據(jù)CuitlS2、AgInS2、ZnS半導(dǎo)體的結(jié)晶學(xué)密切相關(guān)性與能態(tài)結(jié)構(gòu)的差異性，設(shè)計合成了能態(tài)結(jié)構(gòu)可調(diào)、尺寸可控的ZnS/AgInS2、ZnS/CuInS