核/壳结构ZnS:Mn/ZnS量子点光发射增强研究

利用水溶性前驱体材料在水性介质中制备了ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS核/壳结构量子点(QDs,quantum dots),并用X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)对ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS核/壳结构QDs的结构和发光性能进行研究.ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS QDs XRD谱与标准谱吻合,根据De...     

高荧光效率深红色硒化镉核壳量子点的制备

采用二次注入镉前驱体的方法,以十八烯(ODE)为 溶剂,通过优化前驱体注入速度、摩尔比等实验条件, 抑制量子点(QDs)生长的奥斯瓦尔德熟化过程,制备出粒径7.5n m以上,发光效率在15%左右的硒化镉(CdSe)QDs 核;通过对制备的QDs核进行包覆,形成了CdSe/ZnCdS的核壳结构;获得了单分散性的荧 光波长大于 660nm且发光效率高达43%的深红光QDs。所制备的QDs有望在生物影 像和植物工厂等领域得到应用。     

ZnS:Eu/ZnS核/壳结构量子点自发辐射性能研究

利用水溶性前驱体材料在水性介质中制备了ZnS:Eu和ZnS:Eu/ZnS核/壳结构量子点,并利用XRD、TEM和PL对ZnS:Eu和ZnS:Eu/ZnS核/壳结构量子点的结构和发光性能进行了研究.ZnS:Eu和ZnS:Eu/ZnS量子点XRD谱显示:ZnS:Eu和ZnS:Eu/ZnS量子点具有β-ZnS结构,且随着Zn...     

CdTe/CdS、CdTe/ZnS核壳结构半导体量子点制备及荧光特性

核壳半导体量子点材料因其在修复单量子点表面缺陷方面的特殊性能,极大地提高了量子点的光学性能而受到人们的研究。改进了CdTe核心的制作方法,使用小型三口瓶替代传统的小烧瓶作为反应容器,制备碲氢化钠,合成了不同核心尺寸、不同壳层厚度与不同壳层材料的10种CdTe/CdS、CdTe/ZnS核壳结构半导体量子点。对10种核壳结构半导体量子点材料进行紫外可见吸收光谱及荧光光谱测试,并分析其荧光特性。量子点在紫外可见波段的吸收光谱表明随着量子点尺寸的增大,吸收峰发生红移。通过实验结果与分析可推断出CdTe/CdS量子点荧光寿命和强度的不同是由于核心和壳层尺寸的不同量子点在I型和II型中相互转换;CdTe/ZnS的壳层厚度增加时,由于ZnS的壳层降低了核心外表的悬空键和表面缺陷态的数量,使电子空穴对复合机率加大,使得荧光峰位产生了红移。     

具有核壳结构材料的薄膜热敏电阻

分别采用巯基丙酸包覆的银(Ag/MPA)和十二胺包覆的硫化银(Ag2S/DDA)纳米粒子通过涂布和煅烧两步法在低温下获得了Ag2S-Ag核壳结构薄膜热敏电阻(NTCR)和Ag2S薄膜NTCR.使用扫描电子显微镜(SEM)对Ag2S-Ag核壳结构薄膜形貌进行了表征,使用X射线衍射光谱仪(XRD)与透射电子显微镜(TEM)对薄膜粒子组成、结晶度及结构进行了测试分析,研究了不同制备条件下的Ag2S-Ag核壳结构薄膜NTCR的热敏电阻系数(NTC)特性,根据ASTM D3359附着力测试标准分析了薄膜对基底的附着力.结果表明,所制备器件膜厚均匀且表面平整,器件的膜厚为1.64 μm,热敏系数B、零功率电阻温度系数αT和电子活化能Ea值分别为2 707 K,-32 234× 10-6K-1和5.533×10-3 eV,附着力测试评价达5A.与Ag2S薄膜NT-CR相比,Ag2S-Ag核壳结构薄膜NTCR具有更优的NTC特性,膜厚可控,具有高灵敏度及环境适应性.     

Ag@SiO_2核壳结构颗粒的可控合成与性能研究

首先通过柠檬酸钠还原法制备了粒径分别约为20nm和50nm的银纳米颗粒。采用改进的Stber法在银颗粒外面包裹二氧化硅,通过控制正硅酸四乙酯(TEOS)的滴加时间和滴加量控制壳层生长来制备Ag@SiO_2核壳结构颗粒,采用TEM,红外、紫外–可见光光谱分析等方法系统表征了样品形貌、结构及光学性能。结果表明,采用上述方法成功制备了壳层厚度分别为16,22,60,69,79nm的核壳结构颗粒。光谱分析结果指出,该类核壳结构颗粒表面等离子共振吸收峰位对于分散介质相当敏感。     

GaAs/AlGaAs核-壳结构纳米线的生长研究

GaAs/AlGaAs核-壳结构纳米线是制作金属-半导体-金属(MSM)型高速光电探测器最简洁有效的光电材料之一。采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备,在GaAs(111)B衬底上开展了GaAs/AlGaAs核-壳结构纳米线的生长研究,用场发射扫描电子显微镜(SEM)和微区光荧光谱仪(PL)对制备的GaAs/AlGaAs核-壳结构纳米线样品进行了测试分析。采用已优化的GaAs/AlGaAs核-壳结构纳米线的生长工艺参数,主要研究了AlGaAs壳材料的生长机制,获得了高质量的AlGaAs壳材料,AlGaAs壳材料生长速率约为50 nm/min,Al的原子数分数为14%。这些结果为将来多异质结构纳米线的生长和光电探测器的制备奠定了基础。     

Sn@MnOX核壳结构微/纳米线的合成和结构表征

本文合成了一种新型结构的微/纳米线。利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和能量色散X射线谱(EDS)对所合成微/纳米线的形态、组成和微观结构进行研究。结果显示β-Sn微/纳米线作为"核",超薄非晶态MnO_X纳米片作为"壳"层,完全把β-Sn包裹住,形成Sn@MnO_X微/纳米线异质结构。     

多种ZnO纳米结构和ZnO/ZnS核壳结构的制备

以Zn(NO3)2.6H2O和CO(NH2)2为原料,采用均匀沉淀法,制备出了棒状、花状、球状纳米氧化锌(ZnO)。将ZnO微球体分散在Na2S溶液中,通过离子替代法,成功制备了ZnO/ZnS核壳结构。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等测试手段对ZnO纳米结构和ZnO/ZnS核壳结构的晶体结构和表面形貌进行了表征,初步探讨了纳米ZnO和ZnO/ZnS核壳结构的生长机理。根据测试结果得知,ZnO纳米棒呈现六方纤锌矿结构,随着Zn2+浓度逐渐增加,ZnO纳米结构形貌由单分散的棒状聚集成花状,最后演变成球形。ZnO/ZnS复合结构为内核ZnO,外面包覆一层ZnS的核壳结构。所有的纳米ZnO均具有相似的发光特点,ZnO/ZnS核壳结构的发光性能有了很大的改善。     

SnS壳层厚度对ZnO/SnS核壳结构纳米棒光致发光性能的影响

通过简单的水热法制备了ZnO纳米棒,然后成功地在ZnO纳米棒上修饰了一层SnS壳层,形成了ZnO/SnS核壳结构纳米棒。利用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对上述核壳结构进行了表征。结果表明制备的ZnO纳米棒直径在20~200nm,长度达1μm,随着SnS壳层修饰时间的增加壳层厚度逐渐增加。PL分析表明,当SnS壳层厚度很薄时,由于ZnO纳米棒表面态得到了修复,ZnO纳米棒的PL强度得到了很好的提升;但当SnS壳层厚度达到一定程度后,该核壳结构会形成一种Ⅱ型能带排列,这样该核壳结构的PL强度反而会被降低。     

利用ZnCl2原位钝化电子传输层提高量子点发光二极管性能

在量子点发光二极管(QLED)中,电子-空穴注入不平衡和量子点层/电子传输层间界面的荧光猝灭限制着QLED效率的提升。基于此,采用金属卤化物(ZnCl₂)原位处理电子传输层方法来减少氧化锌(ZnO)电子传输层的氧空位,同时有效钝化其表面不饱和键,因此在一定程度上实现抑制量子点/电子传输层界面的荧光猝灭和提高QLED中的电子-空穴注入平衡的目的,最终得到了高亮度、高效率的QLED。原位钝化处理后的ZnO基QLED的最大亮度、峰值电流效率、峰值功率效率和峰值外量子效率(EQE)分别从未处理QLED的176 800 cd/m²、9.86 cd/A、8.38 lm/W和7.42%提高到219 200 cd/m²、15.14 cd/A、12.66 lm/W和11.65%。结果表明,ZnCl₂原位钝化ZnO电子传输层对QLED性能的提升起到重要的作用。     

具有核/壳结构的纳米复合高频软磁材料

具有核/壳结构的复合纳米材料兼有外壳层和内核材料的性能,由于其结构和组成能够在nm尺度上进行设计和剪裁,因而具有许多独特的光、电、磁、催化等物理与化学性质。简要介绍了实验室在过渡金属纳米复合高频软磁材料研究方面的最新进展,内容包括:绝缘壳层(如SiO2、Al2O3、C-SiO2等)复合材料,能显著改善过渡金属纳米颗粒的热温度性,有效防止氧化和团聚,具有饱和磁化强度高、高频软磁性能优异的特点;半导体壳层(如ZnO)复合材料,研究了材料的光致发光性能,观测到在ZnO材料中较少出现的700nm发光峰;螺旋碳纳米管与Fe组成的复合材料,实验结果表明该复合材料具有良好的高频吸波性能,有望成为新一代轻质高频吸波材料。     

稀土Er3+离子掺杂的全无机CsPbCl3钙钛矿纳米晶的合成及发光性能

CsPbCl₃全无机钙钛矿纳米晶(PNC)的应用受到其弱发光、极低的光致发光量子产率(PLQY)以及长期暴露于氧气和湿气环境中稳定性差等的限制。为了解决这一问题,使用稀土金属元素铒的三价阳离子(Er³⁺)作为B位掺杂元素,制备出了明亮蓝紫光发射的Er³⁺∶CsPbCl₃钙钛矿纳米晶发光材料。掺杂后的纳米晶具有最佳的形貌和发光性能:PLQY为16.7%、平均粒径约为7.98nm、荧光发射峰蓝移至400nm、半峰全宽仅为10.0nm。同时该纳米晶的环境稳定性也显著提升,在测试环境(温度60℃、湿度60%RH)下存放10天后,其发光强度仍能保持初始荧光发射强度的60%以上。此工作较大程度上改善了CsPbCl₃钙钛矿纳米晶存在的问题,对于其实际应用存在重大意义。     

抛光压力和抛光垫硬度对PMMA-CeO_2核壳复合磨粒抛光性能的影响（英文）

磨粒结构在化学机械抛光(CMP)过程中发挥重要作用。利用化学沉积技术在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)表面嫁接氧化铈(CeO_2)纳米粒子,得到了核壳结构的PMMA-CeO_2复合颗粒。借助X射线衍射、傅里叶转换红外光谱、场发射扫描电镜、透射电镜和选区电子衍射等手段对样品结构进行表征。结果表明,硝酸铈用量对CeO_2复合颗粒的壳层厚度及均匀性具有明显影响。以氧化硅片作为加工对象,利用原子力显微镜对比了PMMA-CeO_2复合磨粒与商用CeO_2纳米粒子的抛光特性,发现所得复合磨粒有助于消除划痕和改善表面质量。且随着抛光垫硬度的降低和抛光压力的减小,抛光表面粗糙度和轮廓起伏均随之降低。本文旨在为通过优化工艺参数提高复合磨粒的抛光效果提供实验和理论依据。     

基于有机-无机混合配体置换的蓝光量子点发光二极管性能

相较于红光和绿光量子点发光二极管(QLED),制备高效蓝光QLED仍然具有挑战性。比较研究了有机配体(辛硫醇,OT)、无机配体(ZnCl₂)和有机-无机混合配体(OT和ZnCl₂)置换原始油酸配体对量子点(QD)的光致和电致发光性能的影响规律及机制。实验结果表明,有机-无机混合配体置换对蓝光QLED的发光性能的提升效果最佳,ZnCl₂配体次之,辛硫醇配体最小,这主要归因于三种配体置换后量子点表面缺陷钝化以及量子点价带顶能级上移程度方面的差异。相较于原始油酸配体置换QLED,基于有机-无机混合配体置换量子点蓝光QLED的峰值功率效率和最高外量子效率分别约提高了2.08倍和1.89倍,最高亮度从2 413 cd/m²提高到了6 994 cd/m²。该研究为调控量子点表面化学性质和提高蓝光QLED性能提供了一种有效策略。     

ZnO/ZnS核/壳纳米结构的形态及其演变模式

用两步生长的方法在醋酸锌和六亚甲基四胺水溶液中生长ZnO纳米棒阵列,然后以ZnO纳米棒阵列为模板,在Na2S水溶液中硫化0.5～6 h形成ZnO/ZnS纳米结构.用XRD,SEM和TEM表征了ZnO/ZnS核/壳纳米结构的晶体结构、表面形貌.研究了ZnO/ZnS核/壳纳米结构的形态及其转变的模式.在硫化过程中,ZnO首先形成ZnO/ZnS核/壳纳米棒,随着硫化程度的增强,核/壳结构顶部出现空洞,空洞扩展形成管状结构,进一步硫化,管状结构坍塌.硫化形成的ZnO/ZnS结构的形态不仅依赖于初始纳米棒的直径大小和硫化时间的长短,还依赖于纳米棒的分布密度.     

基于ZnS/SiO2量子点的EL器件及宽谱发射

将ZnS/SiO2量子点与PVP在甲醇溶液中充分混合作为活性层材料,通过匀胶方法制备了ITO//ZnS/SiO2∶PVP//Al结构的电致发光(EL)薄膜器件。器件的EL光谱由510～560nm波段的绿光发射和相对较弱的蓝紫光(400nm左右)发射组成,通过对发光光谱的分析发现,上述两个区域的发射均来自ZnS的缺陷能级。其中,绿色发光峰来源于较低能态的缺陷能级;而高能区域的蓝色发光则是由于高能态的缺陷能级俘获电子的几率增大,在这过程中,PVP形成的能级阶梯有效增加了高能态缺陷能级俘获电子的几率,提升了高能波段的发光效率,相应地,器件的色坐标也随之从(0.37,0.42)变化到(0.30,0.34),趋于白光发射。     

不同掺杂浓度的CdS：Mn/SiO_2核壳纳米结构的光致发光

通过反胶束法合成了分散性较好的Mn2＋掺杂的CdS/SiO2核壳纳米结构,在合成过程中,没有添加任何偶联剂。利用高分辨透射电镜和电子衍射仪器对合成的纳米颗粒的结构进行了表征。进一步研究了这些纳米颗粒的光致发光谱、光致发光激发谱和电子自旋共振谱,对于不同的Mn2＋掺杂的CdS/SiO2核壳纳米结构的发光特性和机制进行了详细的分析。这些稳定的荧光纳米颗粒可望在生物、医学等方面以及与材料相关的领域内有广泛的应用。     

CdTe量子点敏化TiO2纳米棒光电极的制备及分析

利用电化学沉积法在TiO2纳米棒阵列上沉积了CdTe量子点,通过调节沉积时的电量使整个TiO2纳米棒上覆盖了致密均匀的CdTe量子点,CdTe和TiO2形成了核壳结构。研究了沉积电量对FTO/TiO2/CdTe光电极的结构及光电性能的影响,发现随着沉积电量的增大,FTO/TiO2/CdTe光电极的吸收边发生红移。当沉积电量为0.9C时,在光强为0.1 W/cm2、AM 1.5 G标准模拟太阳光照射下,所制光电极产生最大的饱和光电流密度3.23×10–3A/cm2。