ZnSe∶Cu纳米晶/聚电解质多层膜制备和结构研究

采用分子沉积方法制备了 Zn Se∶Cu纳米晶 /聚电解质多层膜 ,通过 X射线光电子能谱 ( XPS)和透射电镜 ( TEM)等方法对薄膜的组成及结构进行了表征 . XPS结果证实了回流处理对 Zn Se∶ Cu微粒的表面结构以及铜离子价态的影响 ,从而很好地解释了经表面修饰后 ,微粒荧光增强的现象 .TEM结果确定 Zn Se∶Cu的平均尺寸为 3nm.X射线粉末衍射结果进一步确认 Zn Se∶Cu具有纤锌矿晶体结构 .

ZnSe掺Cu与Zn空位缺陷的稳定性、电子结构与光学性质(英文)

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,对ZnSe闪锌矿结构本体、掺入p型杂质Cu(Zn0.875Cu0.125Se)及Zn空位(Zn0.875Se)超晶胞进行结构优化处理.计算并详细分析了缺陷体系的形成能和三种体系下ZnSe材料的态密度、能带结构、集居数、介电和吸收光谱.结果表明:在Zn空位与Cu掺杂ZnSe体系中,由于空位及杂质能级的引入,禁带宽度有所减小,吸收光谱产生红移;单空位缺陷结构不易形成,Zn0.875Se结构不稳定,Cu掺杂ZnSe结构相对更稳定.

Cu掺杂ZnSe光电性质的第一性原理计算

为研究Cu掺杂对ZnSe晶体的光电性能的影响,采用第一性原理的平面波赝势方法和广义梯度近似,研究了闪锌矿ZnSe掺杂Cu前后的电子结构和光学性质.比较了掺杂前后的电子能带结构、总态密度、分态密度、吸收光谱和介电函数.研究结果表明：ZnSe本体为直接带隙半导体.掺杂Cu后,ZnSe晶体表现出明显的金属性.本征吸收区明显向低能端移动,约位于0.9-6.0eV.吸收系数明显降低33%.在低能端产生了新的价电峰,可以吸收较低能量的光子.

ZnSe:Cu/CdS核壳量子点的合成及光学性能研究

以CdS为壳层材料对核水溶性ZnSe:Cu量子点进行包覆,得到ZnSe:Cu/CdS核壳结构的量子点。研究了壳层厚度对ZnSe:Cu量子点光学性能的影响,采用TEM、XRD、PL和UV-Vis手段对所得样品进行表征。实验结果表明:量子点为立方闪锌矿结构,分散性好,形状为球形,经壳层修饰后量子点的粒径由2.7 nm增大到4.0 nm。随着包覆CdS壳层数的增加,量子点的发射和紫外吸收谱红移,说明量子点在长大,证明CdS壳层生长在ZnSe:Cu量子点的表面,形成了核壳结构的ZnSe:Cu/CdS量子点。包覆CdS壳层后ZnSe:Cu量子点的发光强度减弱,但稳定性得到了提高。

碲化锌修饰掺铜硒化锌量子点的合成

以巯基丙酸(mercaptopropionic acid,MPA)作为稳定剂,在水相中合成Cu离子掺杂的ZnSe量子点(quantumdots,QDs),并以ZnTe修饰其表面(ZnSe:Cu/ZnTe QDs).采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、高分辨透视电子显微镜(high resolution transmission electronic microscopy,HRTEM)、紫外可见吸收光谱(ultraviolent-visiblespectroscopy,UV-VIS)和光致发光(photoluminescence,PL)荧光光度计对其结构、相貌和光学特性进行表征.结果表明,合成所得荧光量子点的大小为4～6 nm;当激发波长325 nm时,荧光发射峰约为510 nm;经160℃热处理后,荧光发射峰会红移至540 nm左右,初步说明ZnTe的修饰会改变ZnSe:Cu量子点荧光发射峰的位置.

铜掺杂对硒化锌量子点光电子特性的影响

利用水相合成法制备Cu:Zn Se量子点。采用表面光伏技术和紫外-可见吸收光谱,辅以高分辨透射电子显微镜,激光拉曼谱和X射线衍射图谱,研究掺杂铜对于Cu:Zn Se量子点微结构和光生电荷转移跃迁行为的影响。结果表明,掺铜后Cu:Zn Se量子点主带隙电荷转移跃迁产生的SPV响应强度比未掺铜Zn Se量子点高一倍。Cu:Zn Se量子点对应的主带隙表面光伏响应峰发生明显红移,表明铜掺杂态的电子能级位于导带底附近,并具有受体能级特征。研究发现,由于掺杂Cu2+离子导致Zn Se量子点光学带隙变小,而且变小的程度随掺杂量的增加而有所提高。实验证实,由于Cu2+离子的引入,Zn Se量子点立方闪锌矿结构(111)晶面X射线衍射峰出现分叉现象,它们分别对应于立方硒铜矿(101)和(102)晶面。