磷化铟量子点材料的制备及应用前景

半导体纳米晶具有量子尺寸效应和独特的光学性质,可广泛地应用在光电器件、生物标记、太阳能电池、光催化等方面,因此半导体纳米晶成为越来越多研究者研究的热点。但在诸多的应用限制因素中,高性能的QDs材料(Ⅱ-Ⅵ或Ⅳ-Ⅵ)通常含有镉或铅等剧毒的元素,批量生产和使用这类材料不仅对人体有着极大的伤害,还会引起环境和生态问题。因此低毒性能的QDs材料的设计和研发是目前研究的前沿之一。研究人员通过控制反应条件、表面包裹以及掺杂等对磷化铟(InP)材料的性能进行调控,使之能够更好地应用于各个领域之中。     

胶体化学法合成半导体量子点的研究进展

介绍了制备半导体量子点的3种方法,包括光刻、自组织生长和胶体化学方法.简要比较了3种方法,详细讨论了用胶体化学法合成半导体量子点.胶体量子点具有一些优异的性能,有着广泛的应用,列举了胶体量子点的一些独特应用.     

AgInS_2量子点的合成与应用研究进展

近年来,Ⅰ—Ⅲ—Ⅵ族三元量子点AgInS_2具有发光波长随尺寸组分可调、荧光寿命长、Stokes位移大、在可见光区和近红外区吸光系数大等优异的光电性能。与含Cd、Hg等有毒元素的量子点相比,AgInS_2量子点毒性低、绿色环保,在生物医学应用中前景广阔。总结了近几年国内外关于AgInS_2量子点研究的最新成果,对其合成方法与应用进行了概述。     

Sn量子点的研究进展

Sn量子点可用于制作单电子器件、高密度存储单元、红外探测器以及发射器等,具有重要的研究意义.介绍了离子注入、分子束外延、磁控溅射和固相外延等各种制备Sn量子点的生长技术,综述了Sn量子点的光学性质、电学性质以及理论计算研究结果,指出了Sn量子点研究面临的关键问题以及研究方向.     

量子点的毒性研究进展

量子点是由Ⅱ-Ⅵ族、Ⅳ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族元素构成的半导体纳米晶体.由于量子点具有很强的光电发射效应和光稳定性,被广泛应用于生物医学领域,介绍了量子点在医学检测、药物研究、医学成像、生物芯片及溶液矩阵等方面的应用.阐述了量子点的毒性机理,总结了量子点理化性质和环境因素对量子点毒性的影响.     

硫化铜量子点的研究进展

硫化铜量子点作为一种p型半导体纳米晶,具有很强的表面等离子体共振效应、低的毒性以及独特的光学和电学性能,在光催化、生物技术、光电转换材料领域受到了极大关注。由于单分散的硫化铜量子点的制备过程复杂,效率较低,并且纯的硫化铜量子点电导率较低,这极大地限制了其在能量存储器件方面的应用。此外,由于硫化铜量子点复杂的能带结构和独特的p型半导体特性,针对硫化铜量子点的光学性能调控尚不成熟。基于此,本文综述了硫化铜量子点在制备方面的研究现状与取得的进展,介绍了硫化铜量子点的能带结构、晶体结构,及其在量子点敏化太阳能电池、光催化降解污染物、肿瘤细胞诊断与治疗等方面的研究进展,并对硫化铜量子点或Cu系量子点更进一步的研究、开发应用提出了几点建议。     

量子点光学传感器的研究进展

分别从荧光转换传感器、荧光共振能量传感器、磷光转换传感器和定位传感器等方面综述了量子点光学传感器的发生机理及其在测定金属离子、阴离子、小分子、共振能量转移体系以及磷光材料、固态材料方面的应用.最后介绍了量子点光学传感器存在的问题和发展趋势.     

Ⅱ～Ⅵ族半导体量子点合成方法的研究进展

半导体量子点是固体发光材料中的一个新兴领域,对它的研究涉及多学科的交叉.该纳米材料具有独特的结构和物理、化学性能,被广泛应用于生物探针、激光器、光电子器件等领域.主要介绍并分析比较了Ⅱ～Ⅵ族半导体量子点的合成方法、研究进展及各种方法间的优缺点.     

碳量子点的合成、表面改性及应用研究进展

碳量子点(CDs)因其独特的物理或化学特性而被广泛应用于各领域。与传统半导体量子点相比,CDs的最大优点是低细胞毒性,高生物相容性,同时对环境友好。通过选择特定的合成或改性方法来获得满足应用条件的碳点,是研究人员的迫切需求。综述了CDs的自上而下和自下而上的各种合成方法并描述了其合成后的各种特性,其中自上而下法偏向于生产较大量的碳点,但尺寸和碳点形态难以控制。自下而上法能更好地控制碳点的尺寸及形状,但过程较为复杂耗时。再进一步探讨了CDs的表面改性包括表面钝化,表面功能化的研究进展。不同合成方法或改性方法制备的碳点特性具有较大差别,延伸出其在各方面的应用,包括细胞成像,荧光传感,药物递送,光催化,离子检测等。最后总结分析了碳点研究可进一步探索的方面,以期为碳点更深入的研究与更广泛的应用提供参考。     

AgInS_2量子点研究进展

Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族新型三元半导体量子点AgInS2,不仅具备了量子点所具有的优异性能,同时以其低毒环保的优点,在近年来取得了重大的研究进展,有望取代Cd系量子点在各领域的应用。通过对国内外最新研究成果进行总结,概述了AgInS2量子点的研究进展,讨论了其存在的问题并对今后的研究进行了展望。     

碳量子点的合成和应用

近几年,碳量子点作为纳米碳材料中的一颗新星,引起了人们广泛的关注。碳量子点除了具有优秀的光学性质,还有良好的水溶性、低毒性、环境友好、成本低等优点。自从碳量子点被发现以来,人们发现了多种多样的合成碳量子点的方法,主要有电化学法、化学烧蚀法、激光法和微波法等。由于碳量子点具有许多优点,被广泛应用于很多领域,特别是在光催化、生物成像、化学传感等方面。本文介绍了碳量子点的主要合成方法和主要应用。     

手性碳量子点的研究进展

手性碳量子点不仅具备手性性质,而且也继承了碳量子点的光致发光、低毒、生物相容性好等优异的性能,在传感器、催化和生物医药等领域展现出了巨大的应用前景。对手性碳量子点的发展历程、合成方法和应用研究进行了综述,并对手性碳量子点的发展和应用进行展望,为未来手性碳量子点的相关应用研究提供参考。     

量子点的应用及研究进展

基于量子点具有激发光谱宽、发射光谱窄、荧光量子产率高和寿命长等特殊的性质,被认为是一种比荧光染料分子更理想的生物探针。详细介绍了国内外的几种量子点制备方法及其表面修饰,另外综述了量子点在生物学的应用。     

半导体量子点玻璃的研究进展

介绍了半导体量子点材料禁阻类型,详细阐述了共熔法、溶胶-凝胶法、离子注入法等半导体量子点玻璃材料的制备方法,探讨了半导体量子点玻璃的尺寸效应、禁阻效应、库仑阻塞效应和非线性光学效应等特性及其未来应用前景.     

量子点敏化太阳能电池研究进展

半导体量子点(Quantum Dot,简称QD)因其具有多种优异的光电性能而在太阳能转换方面得到了广泛地应用。量子点敏化太阳能电池(Quantum Dot Sensitized Solar Cell,简称QDSC),因其工艺简单、制造成本低和理论光电转换效率高,被认为是极具发展潜力的新一代太阳能电池。本文介绍了QDSC的基本结构和工作原理、QDSC的转换效率及影响因素、QDSC的研究进展等。另外,我们还对量子点敏化太阳能电池的发展进行了展望。     

量子点微显示技术研究进展

量子点是一种具有量子限域效应的半导体纳米晶,近年来,以其优异的光电特性得到了广泛关注。量子点具有发光效率高、发光波长可调、发光半峰宽窄、可溶液法低成本制备等优势,已被大量应用于显示领域,成为了新型显示的核心材料之一。微显示技术一般应用于有效显示区域对角线长度小于1 inch的近眼显示场景中,近年来虚拟现实、增强现实等近眼显示场景的兴起,对高亮度、高像素密度、全彩色的微显示技术提出了更高的要求。本文将从量子点应用于高亮度、高像素密度的全彩微显示技术的角度出发,从光致发光和电致发光两条技术路线对现有的进展进行回顾和总结,最后对量子点应用于微显示技术面临的机遇和挑战进行展望。     

量子点敏化太阳能电池研究进展

综述了量子点敏化太阳能电池的结构、工作原理和量子点敏化剂的特性,并根据量子点敏化剂的组成进行分类,分别介绍了近期研究进展.量子点敏化剂的结构以及宽带隙材料的纳米结构对太阳能电池的性能都有影响,若制备的敏化剂粒径呈梯度分布,则可充分发挥量子点敏化剂的宽吸收特性;量子点和垂直生长在导电衬底上的一维纳米线或纳米管阵列相结合,光生电子直接传输到电极,能有效提高量子点敏化太阳能电池的效率.最后,结合现存问题提出了今后的研究方向.     

全无机钙钛矿量子点的研究进展

近年来,在各类光电材料中,钙钛矿量子点以优异的性能脱颖而出。相对于有机-无机杂化钙钛矿量子点,全无机钙钛矿量子点(IPQDs)的稳定性更高。IPQDs因具有光吸收系数高、发射光谱窄、光致发光量子产率(PLQY)高、组成与尺寸可调、发射光谱可调以及光致发光和电致发光等特性而备受关注,是当前最具潜力的光电材料之一,广泛应用于发光二极管(LEDs)、太阳能电池、光电探测器、激光等领域。IPQDs材料尚存在许多问题,主要体现在以下几方面:(1)发光机理不够明确。仍需要大量全面而系统的研究来揭示其优异光电性能背后的内在机制。(2) CsPbCl_3的PLQY较低,需要进一步提高。(3)成分铅具有毒性。铅在IPQDs中的角色需要进一步剖析,为进一步发展无铅或少铅的钙钛矿材料奠定理论基础。(4)稳定性差。IPQDs在极性溶剂中极易分解或团聚;对光、氧气、湿度和温度的稳定性差;易发生阴离子交换。(5)量子点表面的长链绝缘配体不利于晶粒间电荷迁移。在充分钝化量子点表面的前提下,尽可能地减少配体对电荷迁移的阻碍是发展高效LEDs的有效途径。(6)为适应规模化生产,需要进一步优化制备工艺。近年来,研究者主要从亟待解决的毒性和稳定性问题展开研究,并取得了重大进展。通过使用无毒或低毒的金属(如Mn、Sn等)来全部或部分取代Pb,以及用聚合物材料来包覆IPQDs,均为解决该材料的毒性问题提供了有效方案。而通过掺杂Mn2+可提高钙钛矿晶格的形成能,从根源上改善了IPQDs的热稳定性。此外,利用有机、无机或高分子等材料包覆IPQDs,可以有效避免其与外界环境接触,进而提高该材料的稳定性。本文全面综述了近年来有关IPQDs的研究进展,包括合成方法、形貌、光学性质和表面性质。着重分析了该材料存在的稳定性和铅的毒性问题以及目前的解决方案。探讨了该材料在发光二极管、太阳能电池、光电探测器以及激光领域的应用前景。最后,总结了该材料有待解决的问题并展望了未来的发展方向。