ZnS 量子点合成及稀土掺杂

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1、薛霏等：CdSe与CdSe／ZnS量子点合成及稀土掺杂文章编号：1001—9731(2014)01—01055—04CdSe与CdSe／ZnS量子点合成及稀土掺杂薛霏，孟宪权，刘义鹤(武汉大学物理学院，武汉430072)摘要：在LSS(1iquid—solid—solution)多相体系中-a0因。得了CdSe、CdSe／ZnS量子点和Eu掺杂的量子点。利2实验用TEM、XRD、PL、EDS对产物进行了袁征。TEM结果显示所得的量子点形貌规则、尺寸均匀。XRD结果2．1试剂与仪器显示CdSe／ZnS量子点呈六方晶系。PL结果对比表醋酸镉

2、、醋酸铕、油酸钠、硒粉、硫化钠、环己烷、油明，合适厚度壳层ZnS包覆后的CdSe量子点发光效酸和乙醇均为化学分析纯试剂，实验中所用水均为蒸率明显提高，发光峰的半高宽有大幅度提高，并分析了馏水。所得的结果。掺杂稀土元素Eu后，CdSe(Eu)量子点实验采用仪器有D8X射线衍射仪、紫外可见近在红光区域产生了新的发光峰；而CdSe(Eu)／ZnS量红外光谱仪、电子天平、电热恒温鼓风干燥箱、793型子点在红光区域内没有出现发光峰，并阐明了这种现恒温磁力搅拌器、KQ118超声波清洗器和80—1型离心象的原因。机。关键词：CdSe／ZnS；量子点；

3、稀土掺杂2．2实验过程中图分类号：O472．3文献标识码：A2．2．1CdSe量子点合成DOI：10．3969／i．issn．1OO1—9731．2014．01．012取乙酸镉O．400g(1．5mmo1)溶解于20mI蒸馏水中，在磁力搅拌的情况下依次加入1．600g油酸钠、1引言10mL乙醇、2mL油酸、0．120g(1．5mmo1)硒粉，继半导体量子点具有独特的物理和化学性质，如小续搅拌15min得到乳状液。将乳状液转入40mI的尺寸效应、宏观量子隧道效应、介电限域效应等。因反应釜中，置入恒温干燥箱中180C恒温反应4h即此，量子点

4、在光电]、生命科学]、信息技术、医药以可制得CdSe量子点。及功能材料等方面具有良好的应用前景。待反应釜自然冷却至室温后，将反应釜中的上层量子点可以用来替代荧光粉应用于发光器件液体弃去。然后将反应釜底部的沉淀在烧杯中分散于中‘】。相对于传统荧光粉量子点的激发光谱范围更2OmI环己烷并超声2Omin。向烧杯中加入2OmI宽，量子产率更高，不同尺寸的量子点可被单一波长光无水乙醇，然后将混合液以4000r／rain离一t2,6min。激发产生不同的发光谱。由于量子点存在表面态，影用无水乙醇洗涤所得固体2次后，将其转移到硅片上。响量子点的发光效

5、率，可以在裸量子点表面包覆另一在干燥箱中用5O。C恒温干燥所得产物2h，然后对所种带隙能更宽的半导体材料制得核壳结构，从而减少得产物进行光致发光等测试。裸量子点表面态的影响，改善量子点的荧光特性。2．2．2CdSe／ZnS核壳结构量子点的合成过程目前研究较多的核壳结构有CdS／ZnSl、CdSe／在制得CdSe量子点混合液基础上，待混合液自然ZnS、CdS／ZnSe等。冷却至室温。称取0．165g(0．75mmo1)的乙酸锌溶解利用稀土元素Eu掺杂CdSe量子点，可以产生在于3mI蒸馏水中，称取0．180g(0．75mmo1)硫化钠溶红

6、光区域的发光峰。再加上量子点本身在黄橙区域的解于3mL蒸馏水中。磁力搅拌下依次将乙酸锌、硫发光，可以用来代替传统荧光粉运用到白光LED中以化钠溶液缓慢(平均2滴／s)滴入烧杯中，继续搅拌15增加LED的显色指数。min。将混合液转移到40mI反应釜中，并放入电热本文在LSS(1iquid—solid—solution)三相体系中鼓风干燥箱中180C恒温反应4h，从而制得CdSe／合成了CdSe量子点、CdSe／ZnS核壳型量子点、掺杂ZnS核壳结构量子点(记为样品A，核中Cd与壳中Zn稀土元素Eu的量子点。研究合成的固体粉末状的核物质的

7、量之比为1：0．5)。壳型量子点以及稀土掺杂量子点相对于CdSe量子点待反应釜自然冷却至室温，将反应釜中的上层液发光性能的改善。并分析了所得测试结果的一些原体弃去。然后将反应釜底部的沉淀移入烧杯分散于基金项目：国家自然科学基金资助项目(11275144，J1210o61)收到初稿日期：2013—04—25收到修改稿日期：20130922通讯作者：孟宪权作者简介：薛霏(1987)，男，河南南阳人，硕士，师承孟宪权副教授，从事半导体纳米材料研究。薛霏等：CdSe与CdSe／ZnS量子点合成及稀土掺杂似，发光强度没有提升。可能此时壳层厚度太薄

8、，不能稀土元素Eu的发光峰，源于Eu。的4f能级问的跃有效地弥补核表面的缺陷。样品B的发光强度相较于迁，是由Eu抖离子Dr一F能级跃迁引起的，属于电CdSe量子点的发光强度有很大提升，壳层能有效地弥偶极子跃