CdTe半導(dǎo)體納米晶的合成表征及同發(fā)光聚合雜化的研究.pdf

1、半導(dǎo)體納米晶作為一種經(jīng)典的無機(jī)材料，具有獨(dú)特的光電學(xué)特性，在化學(xué)、物理、材料學(xué)等領(lǐng)域受到極大的重視。目前常用的半導(dǎo)體納米晶一般在有機(jī)相或者水相中合成。關(guān)于采用“綠色化學(xué)”有機(jī)金屬法在有機(jī)相中合成CdTe半導(dǎo)體納米晶的報道并不是很多，同時對于納米晶在此環(huán)境下的生長機(jī)理研究也并不深入。近年來，材料學(xué)家們?yōu)榱颂岣哂袡C(jī)共軛材料的電荷注入能力做了很多努力，其中具有“量子尺寸效應(yīng)”的半導(dǎo)體納米晶量子點(diǎn)當(dāng)仁不讓的成為有機(jī)-無機(jī)納米復(fù)合的理想材料。有機(jī)

2、．無機(jī)納米復(fù)合材料可以應(yīng)用于發(fā)光二極管、激光器，光伏電池等等，不過目前常用到的有機(jī)-無機(jī)納米復(fù)合材料都僅僅是有機(jī)材料和無機(jī)材料物理上的混合，并且通過傳統(tǒng)物理混合的方式得到的有機(jī)-無機(jī)納米復(fù)合材料，會出現(xiàn)相分離、低溫穩(wěn)定性差等問題，妨礙了有機(jī)-無機(jī)納米復(fù)合材料的后處理，也阻礙了有機(jī)．無機(jī)納米復(fù)合材料的進(jìn)一步的應(yīng)用。因此，如何獲得均相的有機(jī)-無機(jī)納米復(fù)合材料就成為了目前納米復(fù)合材料研究的一個重點(diǎn)。在我們的含共軛單元聚合物-半導(dǎo)體納米晶雜化材

3、料體系中，我們以聚合物上特殊的官能團(tuán)同半導(dǎo)體納米晶表面的化學(xué)相互作用，來完成獲得均相有機(jī)-無機(jī)納米雜化材料這一極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。 我們通過對傳統(tǒng)有機(jī)相合成方式的改進(jìn)，合成從130到250℃一系列的CdTe半導(dǎo)體納米晶。在合成CdTe~內(nèi)米晶過程中，以CdO作為反應(yīng)前體，并將十八烷基胺引入到三辛基氧磷和三辛基磷的體系中，避免了以往合成方式中低溫下f低于170℃)CdTe~內(nèi)米晶成核和生長的停止，成功的將納米晶的合成溫度降低到130

4、℃。用熒光光譜(PL)和紫外．可見吸收光譜(UV一’vis)，以及晶體粉末衍射法(xRD)對半導(dǎo)體納米晶進(jìn)行表征，并首次檢測到了有機(jī)相中CdTe~[9米晶的不連續(xù)生長模式，進(jìn)一步完善了CdTeN內(nèi)米晶生長模式研究。另一方面，也通過實驗探討了合成溫度同納米晶晶體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，即250℃下合成可以得到六方纖鋅礦自~JCdTe半導(dǎo)體納米晶，而160℃下則得到四方閃鋅礦的Cd7re半導(dǎo)體納米晶。得出在Cd’reef9米晶的有機(jī)相合成過程中，合

5、成溫度也是影響納米晶晶體結(jié)構(gòu)的一個重要因素。隨后，我們以一種快捷有效的方法構(gòu)筑出CdTe半導(dǎo)體納米晶-發(fā)光聚合物的有機(jī)-無機(jī)雜化體系。本論文中的發(fā)光聚合物是通過自由基聚合獲得，此類聚合物包括兩種類型的官能團(tuán)，分別擔(dān)當(dāng)聚合物的光電學(xué)單元和同CdTe納米晶靜電作用的接點(diǎn)。聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)用<'1>H NMR和<'13>C NMR進(jìn)行了詳細(xì)的表征。另一方面，這一系列雜化材料的結(jié)構(gòu)和形貌分別甩FT-IR和TEM進(jìn)行了表征，結(jié)果表明CdTe納米晶