CdSe-ZnS半導(dǎo)體量子點(diǎn)電子結(jié)構(gòu)的理論研究.pdf

1、近年來(lái)，半導(dǎo)體量子點(diǎn)在科學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也引起了人們更多的關(guān)注，無(wú)論從理論上還是實(shí)驗(yàn)上半導(dǎo)體量子點(diǎn)的研究都取得了很大的進(jìn)展，但是由于量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以到目前為止量子點(diǎn)的電子結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性仍然不是十分清楚，還需要進(jìn)一步的研究。本文主要從理論上對(duì)CdSe/ZnS量子點(diǎn)的電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算，為進(jìn)一步研究量子點(diǎn)發(fā)光特性與應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。 第一，利用半經(jīng)驗(yàn)緊束縛近似方法對(duì)CdSe/ZnS量子點(diǎn)的電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算。首先建

2、立了CdSe量子點(diǎn)中電子的薛定諤方程，通過(guò)求解薛定諤方程得到量子點(diǎn)中電子和空穴各存在一臨界半徑。根據(jù)它們各自臨界半徑的不同而將量子禁戒分為三種類(lèi)型：弱限制范圍，居間限制范圍和強(qiáng)限制范圍。其次利用半經(jīng)驗(yàn)緊束縛近似法，并根據(jù)文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)求解CdSe量子點(diǎn)和CdSe晶體的能帶結(jié)構(gòu)。最后對(duì)結(jié)果進(jìn)行了討論，解釋了量子點(diǎn)能級(jí)分裂和發(fā)射光譜窄的原因。 第二，使用有效質(zhì)量近似方法計(jì)算了CdSe/ZnS量子點(diǎn)中的激子能級(jí)。假定量子點(diǎn)表面為球形，且

3、表面為無(wú)限勢(shì)壘。在此基礎(chǔ)上分別計(jì)算了量子點(diǎn)在強(qiáng)限制、居間限制和弱限制這三種范圍內(nèi)的激子能級(jí)，并分別討論了在這三個(gè)區(qū)域中激子基態(tài)能級(jí)隨量子點(diǎn)半徑的變化關(guān)系。進(jìn)一步說(shuō)明隨著量子點(diǎn)半徑的減小激子能級(jí)逐漸增大。 第三，在本文的最后討論了量子點(diǎn)的發(fā)光途徑以及影響量子點(diǎn)光譜性質(zhì)的主要因素(激發(fā)光功率、量子點(diǎn)尺寸分布、外度環(huán)境等)。由于量子點(diǎn)所處的外部環(huán)境很有可能影響量子點(diǎn)的熒光光譜。因此量子點(diǎn)發(fā)光特性的研究還有待進(jìn)一步努力。并且在文章的結(jié)尾