胶体量子点多色LED的设计、制备和表征

量子点LED采用胶体量子点为LED发光层,通过调节量子点的尺寸可以制作出覆盖可见以及近红外光谱的量子点LED(QD-LED),而且量子点LED器件发出的光谱范围很窄(光谱半高宽可达30 nm).为了研究不同发光颜色的QD-LED器件特性,本文采用具有523 nm和608 nm发光波长的CdSe/ZnS核壳型量子点为发光层、poly-TPD为空穴传输层、ZnO为电子传输层,制备了量子点红光和绿光LED并讨论了器件的相关特性.这些结果对量子点LED在飞机驾驶舱以及医疗器械照明方面的应用提供了参考,但要满足商业化的需求其寿命、亮度以及效率还需要进一步的提高.     

水溶性CdHgTe合金量子点的制备与表征

以巯基乙酸为稳定剂, 在水溶液中加热CdCl₂、HgCl₂ 和 NaHTe的混合物直接合成CdHgTe合金量子点. 分别用荧光光谱、红外光谱、X射线衍射及透射电镜对其光谱性能、表面基团和结构形貌进行了表征. 结果表明, 合金量子点的发射波长在536到688 nm范围内连续可调, 掺杂后量子点的发射光谱变宽, 半高峰宽为70~90 nm; CdHgTe的荧光量子产率介于1.5%到6.7%之间; 巯基与CdHgTe量子点表面的Cd²⁺离子发生键合, 而使巯基乙酸结合于量子点表面; 合金量子点具有闪锌矿结构; 量子点分散性好, 形貌呈颗粒状.     

纳米晶体硅量子点薄膜的制备及表征

利用激光烧蚀沉积法在n-Si（100）衬底上制备非晶硅（α-Si）薄膜,再经过高温退火技术处理使α-Si晶化成纳米硅晶体（nc—Si）量子点．利用拉曼（naman）L谱仪、X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）以及原子力显微镜（AFM）等测试仪器对nc-Si薄膜进行表征,发现制备的nc-Si量子点排列紧密、尺寸均匀,具有很好的单晶结构,制备的nc-Si薄膜晶化比例很高,并且优先选择在[111]方向晶化．     

单分散性硫族化合物半导体量子点的制备与表征

硫族半导体化合物大多具有直接能带结构,是良好的光电功能材料,其量子点具有典型的量子效应.介绍了单分散量子点的无机成核/有机包裹的合成方法,通过尺寸选择性沉淀可以得到单分散的量子点;TEM、XRDUV-Vis吸收谱对硫族量子点的表征.     

AgInS2和Ag—Zn—In—S量子点的制备及表征

采用热注入法成功制备出三元AgInS2和四元Ag—Zn—In—S量子点,物性测试得到AgInS2量子点的发射峰为701nm,Ag—Zn—In—S量子点的发射峰593nm,即Ag-Zn-In—S量子点的发射峰相对于AgInS2量子点发生了蓝移,AgInS2和Ag—Zn—In—S量子点都表现出了较长的荧光寿命,分别为169ns和162ns,结合生物组织光学窗口范围限制,相对Ag—Z—In—S,AgInS2量子点更适用于生物标记。     

MOCVD两步生长法制备GaN量子点

报道了用金属有机化学气相沉积方法在蓝宝石衬底上成功地制备出ＧａＮ量子点。     

静电自组装制备CdTe量子点纳米薄膜

以巯基丙酸为稳定剂, 在水相中合成了表面带负电荷、具有良好的分散性、平均粒径为5nm的CdTe量子点. 通过CdTe量子点与阳离子聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和阴离子聚电解质聚苯乙烯磺酸钠(PSS)之间的静电相互作用, 在石英基片表面通过层层静电自组装方法制备了多层CdTe量子点纳米薄膜. 以荧光分光光度计、UV-Vis、XPS、AFM等测试手段对所得的CdTe量子点纳米薄膜进行了表征. 研究结果表明, CdTe量子点自组装多层薄膜的UV-Vis吸光度与组装层数基本呈线性关系, 薄膜成膜质量良好. 自组装薄膜基本上规整并均匀地覆盖在石英基底表面, 但薄膜中存在部分CdTe量子点聚集现象. 通过在相邻的两层CdTe量子点之间引入基本结构单元为PDDA/PSS/PDDA的聚电解质复合层, 可有效提高CdTe量子点纳米薄膜的成膜质量. 所得的CdTe量子点纳米薄膜具有良好的荧光光致发光性.     

CdSe/ZnSe量子点的制备及电化学发光性能

利用ZnSe半导体纳米材料晶体结构与CdSe相似、带隙更宽的特点,采用水热法合成了核-壳型CdSe/ZnSe量子点。结果表明：温度在70~160℃时,ZnSe壳逐渐包裹在CdSe核上,反应时间在0~4 h时,内壳在核上是均匀包裹的,当核壳摩尔比为1∶3时,CdSe/ZnSe QDs的电化学发光性能最强,其电化学发光强度是CdSe量子点的6倍,且发光信号稳定。     

Tunable Fabrication of Molybdenum Disulfide Quantum Dots for Intracellular MicroRNA Detection and Multiphoton Bioimaging

Molybdenum disulfide (MoS₂) quantum dots (QDs) (size <10 nm) possess attractive new properties due to the quantum confinement and edge effects as graphene QDs. However, the synthesis and application of MoS₂ QDs has not been investigated in great detail. Here, a facile and efficient approach for synthesis of controllable‐size MoS₂ QDs with excellent photoluminescence (PL) by using a sulfuric acid‐assisted ultrasonic route is developed for this investigation. Various MoS₂ structures including monolayer MoS₂ flake, nanoporous MoS₂, and MoS₂ QDs can be yielded by simply controlling the ultrasonic durations. Comprehensive microscopic and spectroscopic tools demonstrate that the MoS₂ QDs have uniform lateral size and possess excellent excitation‐independent blue PL. The as‐generated MoS₂ QDs show high quantum yield of 9.65%, long fluorescence lifetime of 4.66 ns, and good fluorescent stability over broad pH values from 4 to 10. Given the good intrinsic optical properties and large surface area combined with excellent physiological stability and biocompatibility, a MoS₂ QDs‐based intracellular microRNA imaging analysis system is successfully constructed. Importantly, the MoS₂ QDs show good performance as multiphoton bioimaging labeling. The proposed synthesis strategy paves a new way for facile and efficient preparing MoS₂ QDs with tunable‐size for biomedical imaging and optoelectronic devices application.     

氮掺杂碳量子点的合成、表征及其在细胞成像中的应用

以葡萄糖和甘氨酸为混合碳源,在较低温度下经水热法一步合成了氮掺杂的荧光碳量子点(N-CQDs),然后对氮掺杂碳量子点的形貌、结构、组成、光学性质和细胞毒性进行了表征,最后将其应用于细胞成像。实验结果表明,对碳量子点进行氮掺杂能有效提高其荧光量子产率,其荧光增强是由于表面形成了大量强供电子基团,当葡萄糖和甘氨酸的质量比为2∶1时能获得最高为6.57%荧光量子产率。氮掺杂碳量子点还具有水溶性好、粒度均匀、优异的光致发光性质、低的细胞毒性、多波长成像等诸多优点,有望作为荧光探针应用于细胞成像等领域。     

硒化锌量子点二维阵列的LB方法制备与表征

以去铁铁蛋白作为生物模板合成了硒化锌量子点,采用Langmuir-Blodgett技术在硅基质表面制备1:4的EA/SMA的LB薄膜并将硒化锌核铁蛋白吸附组装到EA/SMA薄膜上形成二维阵列。用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱(PL)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)进行表征,结果表明成功制备得到了硒化锌量子点核铁蛋白单分子层二维阵列。这种排列在固体表面的有序微观尺寸的纳米结构由于其独特的光学和生物学特性在生物传感、药物和诊断等领域具有潜在的应用前景。     

水溶性掺杂型CdZnTe量子点的制备及表征

以Zn离子为掺杂材料,L-半胱氨酸为稳定剂,采用高温高压的水热合成法制备出水溶性的掺杂型CdZnTe量子点,有效地减少了量子点表面的缺陷,降低了CdTe量子点的毒性,使得制备出的CdZnTe量子点的生物相容性良好,具有单分散性好、发射范围宽、量子产率高等优点,将会在生化检测及生物医学领域大有作为。     

Infrared Quantum Dots

Colloidal nanocrystals are quantum‐size‐effect tunable; offer an abundance of available surface area for electronic and chemical interactions; and are processible from organic or aqueous solution onto substrates rigid or flexible, smooth or rough, flat or curved, inorganic or organic (including biological), crystalline or amorphous, conducting, semiconducting, or insulating. With the benefit of over a decade's progress in visible‐light‐emitting colloidal‐quantum‐dot synthesis, physical chemistry, and devices, significant progress has recently been made in infrared‐active colloidal quantum dots and devices. This progress report summarizes the state‐of‐the‐art in infrared colloidal quantum dots, with an emphasis on applications and devices. The applications of interest surveyed include monolithic integration of fiber‐optic and free‐space‐communications photonic components with electronic substrates such as silicon and glass; in‐vivo biological tagging in infrared spectral bands in which living tissue is optically penetrable to a depth of 5–10 cm; solar and thermal photovoltaics for energy conversion; and infrared sensing and imaging based on non‐visible, including thermal, signatures. The synthesis and properties of quantum dots are first reviewed: photoluminescence quantum efficiencies greater than 50 % are achievable in solution, and stable luminescent dots are available in organic and aqueous solvents. Electroluminescent devices based on solution processing have been reported with external quantum efficiencies approaching 1 %. Photoconductive devices have been realized with 3 % internal quantum efficiencies, and a photovoltaic effect was recently observed. Electro‐optic modulation achieved by either field‐ or charge‐induced modification of the rate of optical absorption has been demonstrated based both on interband and intersubband (intraband) transitions. Optical gain from these processible materials with a threshold of 1 mJ cm^–2 and an optical net modal gain coefficient of 260 ± 20 cm^–1 have been reported.     

零维氧化锌纳米量子点的水热法合成及其量子效应表征

介绍了一种以乙醇为溶剂,在低温、常压下水热制备零维氧化锌量子点(ZnO QDs)的简单方法,并运用该方法制备了尺寸均一、形貌规则的ZnO QDs。利用荧光分光光度计和紫外-可见分光光度计分析了其受激辐射特征波长的蓝移和深能级发光变化,证实其光学量子效应明显,光致发光的绿光发射增强。讨论了可能导致其绿光发射增强的原因并提出了有待验证的问题。     

壳聚糖包裹CdTe的物理表征及生物毒性研究

选用天然多糖中唯一的碱性多糖-壳聚糖作为稳定剂和包裹剂,成功地在水相中以温和条件合成了粒径小小于10nm的壳聚糖包裹cdTe纳米粒子（CdTe／CS）和壳聚糖微球包裹的CdTe纳米粒子（CdTel／CSMs）,对两种纳米粒子物理表征显示,二者均具有较好的光学性质稳定、发射峰峰位分布范围宽、紫外吸收光谱宽且连续的特点。相比ECdTe的毒性,CdTe／CS和cdTe,CsMs纳米粒子的细胞毒性有明显降低,且生物相容性强,可以应用在生物医学检验、细胞成像,甚至活体研究中。     

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。     

水溶性ZnS量子点的共沉淀法制备、 表征及其光学性能

以硫化钠和乙酸锌为反应物,3-巯基丙酸为表面包覆剂,利用共沉淀法制备了水溶性ZnS量子点。并采用X射线衍射仪、透射电子显微镜和荧光分光光度计等对样品的结构、形貌、粒径和光学性能进行了表征。结果表明:所得样品为ZnS立方型闪锌矿结构,量子点的形状呈不规则球形,粒径主要集中在4.8nm左右;样品在585～590nm之间出现了黄色荧光发射波峰。同时,利用红外光谱对ZnS量子点的合成机理进行了初步分析。