水相中荧光CdSe纳米晶的优化合成与表征

Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米粒子（也称半导体量子点（semiconductor quantum dots）简称NCs）由于其独特的光学、光化学、电化学以及非线性光学性质已逐渐引起人们的广泛关注。而Ⅱ-Ⅵ族NCs最诱人的 潜在应用是作为荧光探针应用于生物体系,在生命科学研究中起到定性和定量标记分子和细胞的作用。     

CdS纳米晶的制备及其荧光研究

以醋酸镉、L-半胱氨酸为主要原料,采用水热法制备了尺寸小于10nm、具有强光致荧光的纤锌矿结构CdS半导体纳米晶.水热法可以将晶核形成与晶体生长阶段较好地分开,加之提供的高温熟化条件,可以得到粒度小而均匀、结构良好的纳米晶.用高分辨透射电镜(HRTEM)、XRD对产品的晶体大小、结构进行了详细地表征,分析了影响纳米晶尺寸的因素,用相关性较好的荧光激发与发射光谱研究了硫化镉纳米晶的光致荧光性能.制备的硫化镉(CdS)纳米晶结构良好、粒度均匀、荧光激发专一,最大激发波长在338nm,其发射荧光的波长位于419nm,发射强度大.     

CdS纳米晶的稳定化处理及介质极性对荧光光谱的影响

用硫脲、聚乙烯吡咯烷酮、L-半胱氨酸水溶液对水热法合成的硫化镉纳米晶进行稳定化处理,发现L-半胱氨酸和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)能有效地稳定硫化镉纳米晶,荧光发射强度比处理前增强了五十倍以上.以氯仿、氧化三(正)辛基膦(TOPO)氯仿溶液以及3-巯基丙酸为萃取(或处理)剂,对水热法合成的水溶性CdS半导体纳米晶进行处理,经过荧光光谱分析,发现介质水、氯仿、氧化三(正)辛基膦(TOPO)氯仿溶液以及3-巯基丙酸会对CdS纳米晶的最大荧光激发峰与发射峰的位置产生不同影响,极性大的水分子使得荧光峰蓝移,极性小的氯仿、氧化三(正)辛基膦(TOPO)氯仿溶液以及3-巯基丙酸使得荧光峰红移,最大位移为31nm左右.     

闪锌矿结构CdS纳米晶的制备

以3-巯基丙酸为硫源, 采用水热法制备了尺寸小于10 nm、具有强光致荧光的闪锌矿型立方CdS半导体纳米晶. 用EDS能谱、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和XRD对晶体的化学成分、大小及结构进行了表征, 并分析了影响纳米晶尺寸的因素, 研究了闪锌矿型硫化镉纳米晶的荧光激发与发射谱.     

微晶硅薄膜表面粗糙度的演化过程分析

采用射频等离子体化学气相沉积(RF-PECVD)方法制备了沉积时间系列的微晶硅薄膜.采用椭圆偏振光谱仪(SE)和原子力显微镜(AFM)表征薄膜表面粗糙度,分析了表面粗糙度随沉积时间的演化行为.讨论了这两种测量手段在分析薄膜表面粗糙度时的差异.结果表明,采用SE拟合得到的表面粗糙度数值要大于采用AFM直接测量得到的结果.产生差异的原因,一是由于两种测量手段的测量机制不同;二是由于薄膜的结构不均匀导致薄膜表面形貌差异.另外,还发现这两种测量手段得到的表面粗糙度数值之间存在线性关系.