MInS2半導體納米晶及其復合結構的合成與光譜性能研究.pdf

1、半導體納米晶由于量子尺寸效應和介電限域效應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，半導體納米晶具有光化學穩(wěn)定性高，不易光解等優(yōu)良的光學特性。其中Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族半導體納米晶的合成和應用最近成為研究的熱點。CulnS2、AgInS2等材料具有潛在可應用的性能，最近研究的比較多，可以統(tǒng)稱為MInS2半導體。
　　 本論文主要致力于選擇合適的液相合成條件，以及研究不同半導體納米晶結構與功能特性來實現(xiàn)對半導體納米晶的功能調

2、節(jié)，獲得了一系列高質量的多功能化納米結構單元，系統(tǒng)研究了陽離子無序結構以及四面體配位Ⅱ-Ⅵ/Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族半導體復合結構納米單元的光學性質，結果表明結構控制可以有效改善或改變納米結構的發(fā)光性能或產生新的功能。具體歸納如下：
　　 1、運用液相合成方法來制備不同物相結構的MInS2半導體納米晶。
　　 通過溶液相反應制備了單分散亞穩(wěn)立方相AglnS2納米晶，平均尺寸約2.5nm。相比通常的四方、正交相結構，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。隨著反應溫度和時間的增加，陽離子無序立方相結構向正交相結構轉變。由于陽離子無序立方相AglnS2結構的出現(xiàn)，獲得了10％左右的熒光量子產率，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族半導體復合結構的研究提供了結構基礎。
　　 2、四面體配位Ⅱ-Ⅵ/Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族復合結構納米晶的制備與性能調節(jié)。
　　 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族半導體，例如AgInS2、CuInS2等材料屬于窄帶系半導體，其半導體能態(tài)結構也比較復雜。依據(jù)CuitlS2、AgInS2、ZnS半導體的結晶學密切相關性與能態(tài)結構的差異性，設計合成了能態(tài)結構可調、尺寸可控的ZnS/AgInS2、ZnS/CuInS