熔融二次热处理优化制备近红外钠硼铝硅酸盐PbSe量子点荧光玻璃

采用高温熔融法,经过两步退火热处理,在钠硼铝硅酸盐玻璃基底中成功合成了晶粒尺寸为3.63~4.33 nm、掺杂体积分数为2%的Pb Se量子点。用高温差热分析仪确定了最佳的热处理温度,用X射线衍射仪和透射电镜分析了玻璃中Pb Se量子点的结晶、尺寸和粒子分布情况。用分光光度仪和荧光光谱仪,观测了量子点玻璃的吸收谱和荧光发射谱。结果表明,第一次热处理时间在3~5 h之间,温度为500°C,玻璃才有荧光辐射,其辐射峰的半峰全宽为200 nm,峰值波长位于1220~1279 nm。第二次热处理的最佳时间为10 h,温度为540°C。给出了量子点尺寸关于第一次热处理时间的经验公式。提供的制备Pb Se量子点玻璃的方法和工艺数据,将为量子点玻璃拉制成光纤,制成高增益或宽带宽的新型光纤提供依据。     

尺寸分布对量子点激发态发光性质的影响

采用有效质量近似方法研究了量子点的激发态光致发光峰的展宽问题. 对尺寸不均匀分布下量子点各能级发光峰与平均尺寸量子点发光峰的能量偏差进行了计算，定性地描述了尺寸分布对量子点基态和激发态发光峰展宽的影响. 研究表明，量子点的高度、直径以及体积等不均匀分布使量子点具有不同的垂直、平面方向的量子束缚. 这两种量子限制的相互作用决定了量子点激发态发光峰的宽度相对于基态发光峰的大小. 在各种不同性质的尺寸分布下，量子点激发态发光峰的展宽有可能大于、等于或小于基态发光峰的展宽. 关键词： 量子点 尺寸分布 激发态     

室温下正己烷本底中PbSe量子点的荧光寿命

利用透射电镜、近红外吸收谱、荧光光谱和时间分辨光谱等技术,在室温下测量离散在正己烷有机溶剂中,不同粒径的Pb Se量子点的吸收谱和荧光谱,给出了第一吸收峰和荧光峰随粒径变化的经验公式。通过对瞬态荧光衰减曲线的测量和分析,得到了Pb Se量子点的荧光寿命,其寿命与量子点的表面缺陷有关。在研究的粒径范围内,由于荧光跃迁仅为带间直接跃迁和仅为缺陷态跃迁两种极端情况,可得荧光寿命最宽分布区间位于1.44~11.96μs。荧光寿命弱关联于粒径,并随粒径的增大而呈线性减小。当Pb Se量子点的粒径为2.7~5.7 nm时,其实测的平均荧光寿命为7.17~6.72μs。     

红光InAlAs量子点的结构和光学性质

利用ＭＢＥ方法在（００１）衬底上成功地生长密度大、尺寸小、发红光的ＩｎＡｌＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子点结构。通过原子力显微镜观察表明,ＩｎＡｌＡｓ量子的密度和大小都随覆盖厚度的增加而增大;发现Ａｌ原子的表面迁移率决定ＩｎＡｌＡｓ量子点的形貌,光荧光谱证实了量子点的发光峰值在红光范围,并结合形貌的统计得到了量子点的发光峰展宽主要昌受量子点的横向尺寸影响。     

CdSeS量子点的光吸收谱亚结构和光致发光激发谱分析

用光致发光激发(PLE)谱分析吸收谱的亚结构。实验样品是共熔法制备的CdSeS量子点玻璃,量子点的生长时间分别为2h和4h,高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分析得到样品中量子点的平均直径分别为3．6nm和3．8nm。在室温下对样品进行了光吸收谱和光致发光激发谱研究。光吸收谱显示了量子尺寸效应,光致发光激发谱中低能端有两个明显的峰。考虑价带简并以及电子与空穴之间的相互作用,通过理论分析和数值计算,得到1S3/2-1Se和2S3/2-1Se的跃迁能量及其随量子点半径的变化,由此确认光致发光激发谱中的两个峰分别为1S3/2-1Se和2S3/2-1Se跃迁。     

紫外胶固态纤芯PbSe量子点光纤制备及光谱测量

采用粒直径为4.4 nm的Pb Se量子点及紫外(UV)固化胶,制备了掺杂质量浓度为0.1~6.0 mg/m L、不同长度的固态纤芯量子点光纤。通过测量量子点光纤吸收谱,确定了量子点光纤980 nm波长随掺杂浓度和光纤长度变化的吸收截面。测量了量子点光纤的光致荧光(PL)谱,其峰值光强随掺杂浓度和光纤长度变化,存在一个与最大峰值强度对应的掺杂浓度和光纤长度。实验结果有助于对Pb Se量子点光纤放大器和激光器的进一步研究。     

微波辐射法制备水溶性CdTe量子点及其光谱学研究

用半胱胺作为稳定剂,采用微波辐射加热的方法快速合成了水溶性的CdTe量子点。吸收光谱和荧光光谱表明所合成的量子点具有优异的发光性能。透射电子显微镜(TEM)和X射线粉末衍射(XRD)表征了量子点的结构和粒径分布。通过荧光发射光谱研究了反应温度、加热时间和配体浓度对量子点晶体生长速度的影响。反应温度提高或稳定剂半胱胺的浓度减小,纳米晶体的生长速度加快。在一定温度下,随着反应时间的延长,量子点发射波长发生红移。与传统的水相回流方法相比微波加热制备水溶性的CdTe量子点具有反应速度快、得到的量子点尺寸分布均匀、半峰宽较窄和量子产率较高等特点。     

热处理温度对量子点粒度分布的影响

为了明确热处理温度对熔融法制备PbSe量子点玻璃材料的影响, 实验对比了核化时间、晶化温度、晶化时间对晶体大小、粒度分布和吸收光谱特性的影响. 在相同核化温度、不同晶化温度条件下, 各样品的透射电子显微镜图显示都有一定量的晶体形成, 但其晶化程度、尺寸大小及分布有明显不同. 通过计算晶体粒度分布定量地揭示出, 随着晶化温度的提高, 量子点晶体尺寸逐渐增大, 从而提高了晶体颗粒的浓度. 吸收光谱的测量也表明, 随着晶化温度的升高, 吸收峰从无到有不断增强且出现红移现象. 而当晶化温度较低时, 虽有晶体形成, 但无明显吸收峰, 主要是由于晶体尺寸较小, 浓度较低, 晶体颗粒的吸收峰被背景材料所掩盖. 研究结果可为制备具有一定浓度的不同尺寸的量子点晶体, 进而获得多个波段下较强的吸收和辐射的量子点玻璃提供一定的参考.     

熔融法制备PbSe量子点钠硼铝硅酸盐玻璃

量子点掺杂玻璃是当前新型光通信材料研究的一个热点.用熔融法成功制备了PbSe量子点钠硼铝硅酸盐玻璃.用X射线衍射仪和透射电镜分析了玻璃中PbSe量子点的结晶、尺寸以及分布情况,并用紫外可见近红外分光光度仪和荧光光谱仪分析了PbSe量子点玻璃的吸收谱和荧光发射谱.结果表明,当热处理温度低于500℃时,玻璃没有荧光辐射.当...     

光谱法测量等离子体离子温度和旋转速度

分析多普勒展宽和多普勒频移的区别，讨论了弦积分的线形分布和高斯分布的差异，利用光谱多道分析仪测量了碳227．1nm谱线的线形分布，通过选点拟合得出辐射粒子的离子温度和旋转速度径向分布。     

UV胶基底中IV-VI族PbSe纳晶量子点近红外光谱的吸收截面和辐射截面

测量了三种不同直径(4.5,5.0,5.6nm)的IV-VI族PbSe量子点的近红外吸收光谱,给出了吸收峰值波长随量子点直径变化的经验公式。用吸收光谱法,根据Lambert-Beer定律,测量了光谱的吸收截面峰值和吸收系数及其随波长和掺杂浓度的变化,发现吸收截面对掺杂浓度有弱相关性,得到了吸收截面随掺杂浓度变化的指数近似表达式。测量了量子点的荧光辐射谱,由McCumber关系和实测的吸收截面,确定了量子点光谱的辐射截面峰值及随波长的变化。这些光谱截面数据对PbSe量子点掺杂的增益型器件和传感器设计有重要的意义。     

胶体CdSe量子点的色度学特性研究

使用化学胶体法合成了CdSe量子点，研究了样品的荧光量子产率，发现随CdSe量子点粒径的增大，荧光量子产率存在先增大后减小的现象.研究了CdSe量子点的色度学特性，通过对不同尺寸、不同粒径分布范围的CdSe量子点色度坐标的计算，讨论了粒径分布范围对其荧光颜色饱和度的影响，解释了为何难以获得高颜色饱和度的绿光量子点.利用红、蓝两种不同尺寸的量子点配制出白光样品，提出了估计配色后样品色度坐标的经验公式，结果显示白光样品色度坐标的实验值与经验公式估计值基本一致.     

ZnO对硫硒化镉量子点玻璃发光性能的影响

以CdS、Se、Zn粉和玻璃基质为原料,采用高温熔融法制备了CdS_xSe_(1-x)量子点硅酸盐玻璃,研究了ZnO含量对CdS_xSe_(1-x)量子点发光玻璃微观结构及发光性能的影响。结果表明:ZnO对CdS_xSe_(1-x)量子点玻璃的发光性能有显著的影响,紫外-可见吸收光谱和荧光光谱分析结果说明在470 nm蓝光激发下,掺Zn O的CdS_xSe_(1-x)量子点玻璃中CdS_xSe_(1-x)量子点处于强限域区,出现了强烈的带边激子发射现象,证明量子点具有明显的量子尺寸效应。当样品中ZnO的质量分数为13%时,荧光光谱峰强最大,半峰宽最窄。     

荧光硅量子点作为叶面光肥提高生菜对光能利用率的机理研究

采用水热法制备了荧光硅量子点。通过透射电镜、红外光谱、X射线光电子能谱、光致激发和发射光谱及荧光衰减曲线等手段对样品形貌及发光性能进行了研究。通过生菜种植实验,研究了荧光硅量子点作为叶面光肥提高生菜对光能利用效率的效应。实验结果表明,透射电镜测得所制备的荧光硅量子点尺寸均一,平均尺寸为3.6 nm。傅里叶红外变换光谱及X射线光电子能谱表明该量子点表面具有丰富的含氧官能团,因而具有优异分水散性。光致荧光光谱表明,该量子点的最佳激发和发射峰位分别为385 nm和450 nm,且不具备激发波长依赖特性。荧光硅量子点与生菜的离体叶绿体复合后发现,荧光强度下降但激发态寿命基本不变,同时,复合物对2,6-二氯酚靛酚的还原速率提高。以上结果表明,荧光硅量子点与叶绿体复合时产生了内滤效应,生菜的叶绿体吸收了硅量子点发射的蓝光用于光合作用,从而使生菜的干鲜重均得到了显著性提高。通过叶绿素荧光成像实验进一步验证了喷施荧光硅量子点叶面光肥时生菜的光合作用速率得到了提高。     

PbS量子点光致荧光寿命的实验测量与确定

通过测量PbS量子点的吸收谱、时间分辨的荧光谱以及透射电子显微镜图,确定了不同粒径、不同温度、不同本底PbS量子点的光致荧光寿命,得到了描述第一吸收峰波长随量子点粒径变化的经验公式。结果表明,荧光寿命强关联于量子点粒径,可用负指数经验公式表达;荧光寿命弱依赖于温度;本底材料由于表面极化效应对荧光寿命也有影响。     

CdSe量子点的S-K模式自组装生长

近年来 ,由于半导体量子点 (QD)材料可望提高器件的光电特性而成为研究的热点。如以量子点作为激活层的激光器 (L D)与量子阱 LD相比会有更低的阈值电流 ,更高的增益和特征温度。 - 族半导体量子点的研究主要集中在Cd Se/Zn Se[1～ 4 ] ,近年来也有 Zn Se/Zn S[5] 、Cd Te/Zn Te[6 ] 的报道。量子点的制备大多使用分子束外延 (MBE)方法 [7] ,而以金属有机化学气相淀积 (MOCVD)法生长的 Cd Se/Zn Se[8]量子点一般为 V-W模式。 Stranski-Krastanow(S-K)模式生长量子点与其他方法如电子束刻蚀等相比 ,具有方法简单、表面缺陷少…     

CdSe和CdTe量子点荧光共振能量转移的荧光场三维数值分析

量子点虽然广泛应用于生物荧光标记,但仍停留在实验阶段,目前还不能通过实验的办法得到量子点的荧光分布特征。利用有限元的方法对量子点的荧光场分布特征进行了数值模拟计算,选取几种不同材料球形量子点进行电磁散射分析,论述了量子点的荧光场分布规律。通过对单个量子点进行荧光场分析,确定了CdSe量子点、CdTe量子点荧光共振能量转移模型,计算结果表明:量子点的荧光场的分布规律可以由量子点的电磁散射场给出,对量子点散射场的分析有助于我们更细致地了解量子点荧光共振能量转移的过程,对于探知一般实验无法得到的量子点荧光场分布规律是可行的。该结果对控制量子点的荧光分布,提高量子点荧光效率具有重要的实际意义。     

一步合成硫、氮共掺杂的碳量子点及其在Fe~(3+)检测中的应用

碳量子点的光致发光性质不仅决定于尺寸还依赖于它的表面态,因此通过在碳量子点表面掺杂或嫁接不同元素与基团有望调节它的荧光发射行为。为了研究多种元素掺杂对碳量子点发光性质的影响,本文以对氨基苯磺酸为原料,通过水热法一步合成了氮、硫共掺杂的碳量子点。实验结果表明:制备的碳量子点尺寸分布均匀,氮、硫分别以氨基和磺酸基团的形式存在于碳量子点的表面。与已有的报道不同,碳量子点展现出了非激发波长依赖的蓝光发射行为,三价铁离子可有效猝灭其荧光,铁离子浓度在0~10-3mol·L-1范围内与碳量子点的荧光猝灭程度呈现良好的线性关系,检出限约为10-7mol·L-1。制备的碳量子点对三价铁离子具有高选择性、高灵敏性以及较好的抗干扰能力,能作为三价铁离子检测的传感器。     

基于钠铝硼硅酸盐玻璃的近红外宽带PbSe量子点光纤的光传输特性

用高温熔融二次热处理法,制备了钠铝硼硅酸盐PbSe量子点玻璃及量子点光纤。光纤中量子点的尺寸为4.73 nm±0.25 nm,吸收和辐射峰分别位于1450 nm和1500 nm。测量了量子点光纤的吸收谱、光致荧光(PL)光谱、PL峰值光强随抽运功率的变化,以及980 nm抽运功率在光纤中的衰减系数、PL峰值光强和PL峰值波长随光纤长度的变化。确定了量子点光纤随波长变化的衰减系数、抽运激励阈值功率和饱和功率。从能级跃迁、表面效应等方面解释了实验现象。     

InAs/GaAs量子点1.3 μm单光子发射特性

采用双层耦合量子点的分子束外延生长技术生长了InAs/GaAs量子点样品,把量子点的发光波长成功地拓展到1.3 μm.采用光刻的工艺制备了直径为3 μm的柱状微腔,提高了量子点荧光的提取效率.在低温5 K下,测量得到量子点激子的荧光寿命约为1 ns;单量子点荧光二阶关联函数为0.015,显示单量子点荧光具有非常好的单光子特性;利用迈克耳孙干涉装置测量得到单光子的相干时间为22 ps,对应的谱线半高全宽度为30 μeV,且荧光谱线的线型为非均匀展宽的高斯线型.