球状纳米系统高能级斯塔克效应和谱

以三层CdS/HgS/CdS球状纳米系统为例,研究了在电场和层间作用下球状纳米系统高能级斯塔克效应的能级分裂规律以及谱线的频率、强度和自发幅射系数的线度效应. 结果表明,系统的斯塔克效应在只有电场时,能级是按1,3,…,(2n—1)的规律进行分裂,与氢原子类似;有电场和层间同时作用时,能级是按1,4,…,n²的规律进行分裂. 量子跃迁时各谱线的频率均随系统线度增大而减小,除少数谱线外,多数谱线的强度随线度增大而减小,而自发幅射系数随线度增大而增大;电场会引起谱线的频率发生改变,其谱线频移量与电场强度的平方成正比;除少数谱线外,电场和层间作用引起的谱线频移量均随线度增大而减小;层间作用会使电子的能级稍有降低,稍微增大谱线的强度和自发幅射系数值,但它不会影响谱线的频率、强度和自发幅射系数随线度的变化趋势,在线度较小时层间作用的影响才显著.     

CdS/HgS/CdS球状纳米系统斯塔克线度效应$lt;font color="#ff0000"$gt;$lt;font color="#ff0000"$gt;$lt;font color="#ff0000"$gt;（已撤稿）$lt;/font$gt;$lt;/font$gt;$lt;/font$gt;

求出均匀外电场作用下三层球状纳米系统电子的能量和波函数，讨论了外电场和样品线度对斯塔克能级移动的影响. 关键词： CdS/HgS/CdS球状纳米系统 斯塔克效应 能量和波函数     

层间作用和线度对球状纳米系统电子能量的影响

建立了考虑层间作用情况下两层球状纳米系统的物理模型,应用格林函数法和傅里叶展开,求出系统电子的势能.以HgS/CdS球状纳米系统为例,讨论了系统线度和层间作用对电子能量的影响.结果表明：层间作用会使电子势垒平均高度比不考虑时有所降低;层间作用愈大,电子势垒高度降低得愈多,电子势能曲线起伏就愈大.层间作用相同时,电子基态能以及层间作用引起的能量修正均随粒子线度增大而减小;而粒子线度相同时,层间作用引起的能量修正却随层间作用的增大而增大. 关键词： 层间作用 线度 HgS/CdS球状纳米系统 电子能量     

层间作用对HgS/CdS/HgS柱状纳米系统电子能量的影响

确立了柱状纳米系统电子势能随距离的变化关系，以HgS/CdS/HgS柱状纳米系统为例，讨论了层间作用对电子能谱的影响.结果表明：电子能量随势垒宽度和波矢的增大而增大，随势阱宽度的增大而减小；层间互作用会增大电子能量，但不会改变电子能量随势阱和势垒以及波矢的变化趋势. 关键词： 层间作用势 HgS/CdS/HgS柱状纳米系统 电子能量     

HgS/CdS/HgS球状纳米系统电子的能量与寿命以及概率分布

建立了HgS/CdS/ HgS球状纳米系统物理模型和电子状态满足的方程.应用S矩阵理论，探讨了 s态电子的能量和寿命以及概率分布随势垒和势阱宽度的变化规律.结果表明：电子能量和寿 命随垒势宽度增大而增大；电子能量随阱宽增大而减小，而寿命随阱宽增大而增大；层间相 互作用对结果有重要影响. 关键词： 球状纳米系统 电子能量和寿命 电子概率分布 势垒势阱宽度     

撤稿声明

<正>刊登在《物理学报》2006年第2期的一篇文章"CdS/HgS/CdS球状纳米系统斯塔克线度效应"(郑瑞伦,文国知.2006,55:791—796),经查其主要公式与2003年国外学者已发表的一篇文章完全相同(Arutyunyan V A.Phys.Sol.Stat.2003,45:1342—1346),且没有引用原文.现撤     

柱状纳米系统电子和空穴的能量和寿命

利用S-矩阵理论,在有效质量近似下,求出柱状纳米系统电子和空穴的能量和寿命,并与球状纳米系统相比较。以HgS/CdS/HgS柱状纳米系统为例,探讨了线度和势垒宽度对电子和空穴的能量和寿命的影响。结果表明：柱状纳米系统中,电子和空穴的能量和寿命随线度的变化规律相似,即势垒宽度一定时,能量随内半径增大而减小,寿命随内半径增大而增大;内半径一定时,能量随势垒宽度增大而减小,但变化甚微,而寿命随势垒宽度增大而迅速增大;势垒宽度 时,电子和空穴的寿命均为零,但电子和空穴寿命不为零的势垒宽度范围不同,空穴的寿命要比电子的寿命小。柱状和球状纳米系统电子和空穴寿命的变化规律相似,形状的影响很小。     

Energy and life of electrons and holes in the columnar nanometer system北大核心CSCD

利用S-矩阵理论,在有效质量近似下,求出柱状纳米系统电子和空穴的能量和寿命,并与球状纳米系统相比较.以HgS/CdS/HgS柱状纳米系统为例,探讨了线度和势垒宽度对电子和空穴的能量和寿命的影响.结果表明:柱状纳米系统中,电子和空穴的能量和寿命随线度的变化规律相似,即势垒宽度一定时,能量随内半径增大而减小,寿命随内半径增大而增大;内半径一定时,能量随势垒宽度增大而减小,但变化甚微,而寿命随势垒宽度增大而迅速增大;势垒宽度Δ<4aCdS时,电子和空穴的寿命均为零,但电子和空穴寿命不为零的势垒宽度范围不同,空穴的寿命要比电子的寿命小.柱状和球状纳米系统电子和空穴寿命的变化规律相似,形状的影响很小.     

CdS/ZnO纳米复合结构制备及荧光特性研究

为增强CdS纳米粒子的荧光强度,以及稳定性,研究了Cd,S不同质量比,有无稳定剂等条件下CdS纳米粒子的制备及荧光特性。在碱性条件下,利用水热法合成了CdS/ZnO的纳米复合结构,并对所有样品进行了XRD、荧光光谱和SEM表征。测试结果表明所制备的CdS纳米粒子和CdS/ZnO的纳米复合结构粒子成分单一且纯净;ZnO复合在CdS表面;在紫外光(328.5 nm)激发下,CdS/ZnO纳米复合结构的发射峰位于463 nm处,峰形窄而对称,CdS/ZnO纳米复合结构的荧光强度比CdS纳米粒子的荧光强度有显著增强,且CdS和ZnO物质量之比为1∶1条件下,荧光强度最高,其荧光效率比单一CdS纳米粒子高出11%。通过第一性原理计算结果表明,CdS能带结构中,Cd-4d,S-3p和Cd-5s能带分别由5条、3条和1条能级构成,对比不同轨道的分态密度强度,看出CdS的导带边主要由Cd-5s轨道贡献,而价带边主要由S-3p轨道贡献,能量在-7 eV附近的电子态主要由Cd-4d轨道贡献。而ZnO上价带主要由O-2p电子构成,靠近费米能级的价带区域则主要由Zn-3d电子贡献,在导带部分,主要来源于Zn-4s和O-2p电子。由于在两种材料的复合结构中Zn-3d电子的能级和S-3p电子的能级接近,存在着二型带阶结构使能带变窄,容易形成跃迁,减小电子-空穴的复合,从而促进复合结构荧光效率的提高。     

核壳结构CdS/ZnS纳米微粒的制备与光学特性

用微乳液法制备CdS纳米微粒 ,以ZnS对其进行表面修饰 ,得到具有核壳结构的CdS/ZnS纳米微粒 .采用X射线衍射 (XRD)、透射电镜 (TEM )表征其结构、粒度和形貌 ,紫外 可见吸收光谱 (UV)、光致发光光谱(PL)表征其光学特性 .制得的CdS近似呈球形 ,直径为 3.3nm ;以XRD和UV证实了CdS/ZnS核壳结构的实现 .研究了不同ZnS壳层厚度对CdS纳米微粒光学性能的影响 ,UV谱表明随着壳层厚度的增加纳米微粒的吸收带边有轻微的红移 ,同时短波吸收增强 ;PL谱表明壳层ZnS的包覆可减少CdS纳米微粒的表面缺陷 ,带边直接复合发光的几率增大 ,具有合适的壳层厚度时发光效率大大提高 .     

Structure transition and photoluminescence of CdS/Si nanoheterostructure array on thermal annealing

CdS/Si heterojunctions have been prepared through growing CdS nanocrystallites (nc-CdS) on the silicon nanoporous pillar array (Si-NPA) by the chemical bath deposition method. Cadmium nanocrystallites (nc-Cd) have been observed and ascribed to the reducibility of Si-NPA. The reason for the appearance of CdO is indistinct and the related work will be done in the future. The blue, green and red emissions are ascribed to the silicon oxide layer, band gap of nc-CdS and the sulphur vacancies, respectively. Redshift and blueshift with the annealing temperature about green emissions are contributed to quantum size effect and the structure transition from nc-Cd to CdO. It is beneficial for investigating the structures and defects to the application of CdS/Si in the optoelectronic field.     

Ground state of excitons in quantum-dot quantum-well nanoparticles： stochastic variational method

Within the framework of effective mass approximation, the ground state of excitons confined in spherical core-shell quantum-dot quantum-well (QDQW) nanoparticles is solved by using the stochastic variational method, in which the finite band offset and the heavy (light) hole exciton states are considered. The calculated 1s_e－1s_h transition energies for the chosen CdS/HgS/CdS QDQW samples are in good agreement with the experimental measurements. Moreover, some previous theoretical results are improved.     

表面修饰的CdS纳米荧光探针的研究

采用溶胶-凝胶法合成硫脲表面修饰的硫化镉纳米粒子[CdS/SC(NH₂)₂],研究硫脲的用量对其粒径的影响,用X射线粉末衍射、透射电子显微镜,红外光谱以及荧光光谱等手段进行了表征。并研究了小牛胸腺DNA的加入对该纳米粒子荧光光谱的影响。实验结果表明,硫脲的用量对该纳米粒子的粒径大小及发光特性有明显影响,随反应物中硫脲与镉离子的物质的量的比值增加,CdS/SC(NH₂)₂纳米粒子粒径变小,其发射波长蓝移,表现出明显的量子尺寸特性;小牛胸腺DNA的加入使CdS/SC(NH₂)₂纳米粒子的发射光谱强度减弱,实验推测该纳米粒子与小牛胸腺DNA存在静电相互作用, 该研究结果可望用于DNA的分析测定。     

核/壳结构ZnS : Mn/CdS纳米粒子的制备及发光

利用溶剂热法制备了Mn离子掺杂的ZnS纳米粒子(ZnS : Mn),利用沉淀法对ZnS ∶ Mn纳米粒子进行了不同厚度的CdS无机壳层包覆。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及光致发光(PL)光谱等手段对样品进行了表征。TEM显示粒子为球形,直径大约在14~18 nm之间。由XRD结果可以看出CdS壳层的形成过程受到了ZnS ∶ Mn核的影响,导致其结晶较差。XRD和XPS测量证明了ZnS : Mn/CdS的核壳结构。随着CdS壳层的增厚,样品的发光强度呈现一直减弱的现象。     

Photoluminescence and optical characterization of CdS nanoparticles prepared by solid-state method at low temperature

The photoluminescence (PL) and optical properties of CdS nanoparticles prepared by the solid-state method at low temperature have been discussed. The effects of NaCl and anionic surfactant SDBS (sodium dodecylbenzene sulfonate) on the luminescent properties of CdS nanophosphors prepared using this method, without the inert gas or the H₂S environment, were studied separately. The synthesized products were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), field emission scanning electron microscope (FESEM), and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDAX). UV–VIS absorption and PL spectra were also studied. XRD studies confirmed the single-phase formation of CdS nanoparticles. TEM micrograph revealed the formation of nearly spherical nanoparticles with a diameter of 2.5 nm. The PL emission for the CdS shows the main peak at 560 nm with a shoulder at 624 nm, with an increase in the PL intensity after the addition of SDBS. The effect of Mn doping on PL intensity has also been investigated. The PL spectra show that the emission intensity decreases as the dopant concentration increases.     

Fabrication of highly luminescent InP/Cd and InP/CdS quantum dots

Highly luminescent InP/Cd and InP/CdS core-shell QDs were fabricated by sequential addition of cadmium acetylacetonate and dodecanethiol to InP core solutions, which showed a red-shift in absorption and emission. ICP measurement revealed the existence of cadmium and TEM images showed the increased size of InP/CdS QDs. PXRD data identified zinc blend structures of InP and InP/CdS QDs, which indexed to the (1 1 1), (2 2 0) and (3 1 1) planes. The slight shift of peaks between InP and InP/CdS QDs can demonstrate the existence of CdS shell structures.