标题: | 核/壳结构量子点之光物理特性与应用 The Photophysical Properties and Applications of Core/Shell Quantum Dots |
作者: | 周宜萱 裘性天 周必泰 庄琇惠 应用化学系硕博士班 |
关键字: | 核/壳结构;量子点;Core/Shell;Quantum Dots |
公开日期: | 2004 |
摘要: | 在本论文中我们研究一系列的二-六族半导体核/壳量子点材料。其中包含了第一型和第二型的壳/核量子点之合成方法、材料特性以及应用的探讨。 透过便利、且单锅合成的方法,我们以氧化镉(CdO)为前驱物合成出第一型的CdSe@ZnX (X = S,Se) 的核/壳量子点。为了拓展应用性,我们进一步制备出水溶性的量子点并分别应用于固/液相之金属离子检测系统以及分子间能量传递系统等两方面。以上所述之各种核/壳量子材料、系统之物理、化学特性亦有详细的探讨。 第二型的CdSe@ZnTe和CdTe@CdSe核/壳量子点,是以较为环保的氧化镉(CdO)与氯化镉(CdCl2)分别为制备核/壳的前驱物来合成。在此,对于层间放光的光谱与动力学解析我们有进一步的研究。此外,利用飞秒雷射的增益转换技术,我们首度观察到CdTe@CdSe层间放光的初期缓解动力学现象;此现象指出,第二型的核/壳量子点其电子电洞分离速率会与核心大小呈反比。我们可将此结果应用于电子电洞分离速率的控制并应用于光电元件的材料设计上。我们亦研究同属第二型的三层核/壳量子点CdSe@ZnTe@ZnS and CdSe@CdTe@ZnTe的合成与其物、化特性。CdSe@ZnTe@ZnS建基于CdSe@ZnTe的双层结构之上;藉由硫化锌(ZnS)的包覆,虽然造成CdSe@ZnTe放光波长的小小红移现象,却大大地提高其量子产率到原来的30倍强。如此一来,我们成功制备出属于第二型的层间放光特性,却具有接近第一型量子产率的核/壳/壳量子点,开拓了相同核/壳量子点材料之波长调控度。另一方面,我们在CdSe@ZnTe的双层结构之间插入另一层CdTe层,此举乃是为了让电子电洞分离更形彻底;藉由CdTe夹心层的存在,使得电子电洞的结合更为不易。在CdSe@ZnTe的双层结构时,电子电洞结合的辐射生命期由单一CdSe的奈米秒级延长至微微秒级;而在三层结构CdSe@CdTe@ZnTe中,更大幅延长至10个毫秒左右。我们相信这个改良对于光电元件的光电转换效能应有显着之影响。 |
URI: | http://140.113.39.130/cdrfb3/record/nctu/#GT008925802 http://hdl.handle.net/11536/78546 |
显示于类别: | Thesis |
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