二酮吡咯并吡咯基半导体/碳量子点平面异质结光电晶体管的制备及性能研究

采用二酮吡咯并吡咯基半导体聚合物PDVT-10与新型碳纳米材料碳量子点(CQDs)复合,通过溶液法制备了平面异质结薄膜有机光电晶体管(OPT)。PDVT-10/CQDs薄膜叠加了PDVT-10和CQDs的光学特性,在紫外至近红外的宽频范围显示了很高的光吸收能力。相较于纯PDVT-10光电晶体管,PDVT-10/CQDs平面异质结OPT展现出更优异的宽谱光电探测性能,在450 nm激光照射下,器件的光响应度达2.6×10^(4)A/W,比探测率达2.4×10^(13)Jones,最大光灵敏度超104;在808 nm光照下,光响应度甚至高达4.4×10^(4)A/W,比探测率达1.2×10^(13)Jones。根据OPT光响应过程的探究,PDVT-10/CQDs异质结器件的性能提升源于界面处合适的能级排布增强了激子的解离效率、促进电荷分离,并有效减少了空穴-电子复合几率,同时PDVT-10高空穴迁移率有助于形成高效的电荷传输通路。研究为发展高性能有机光探测器件中提供了一条重要途径。

有序纳米半导体量子点的自组织生长

纳米半导体量子点以其所具有的新颖光电性质与输运特性 ,正在各类量子功能器件中获得成功应用。作为纳米量子点的一种主要制备工艺 ,自组织生长技术正在受到人们的普遍重视。而如何实现具有尺寸与密度可控纳米量子点的自组织生长 ,更为材料物理学家们所广泛关注。因为这是由自组织方法形成的量子点最终能否器件实用化的关键。本文简要介绍了有序纳米量子点的自组织生长及其新近研究进展。

半导体量子点/聚合物纳米复合材料研究进展

半导体量子点/聚合物纳米复合材料是在分子尺度上形成的先进光电功能材料,其综合了半导体和聚合物材料的各自优点,并呈现出独特的电学、光学和光电子学等特性。根据聚合物中掺杂纳米半导体量子点材料的种类不同,对半导体量子点/聚合物纳米复合材料的制备、分类、器件结构与特性和研究进展进行了概要评述,并展望了其发展趋势。

Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点及其聚合物纳米复合材料的制备

Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点及其聚合物纳米复合材料在光催化剂、电致或光致发光器件等方面都有优异的表现。这些材料的性能依赖于它们的制备方法。一方面半导体量子点必须稳定,另一方面量子点的发光性能要好,因此控制量子点的尺寸分布和表面状态非常重要。本文综述了Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点及其聚合物纳米复合材料的制备方法以及各种方法的特点,并讨论了其发展动态。

自组织生长纳米半导体量子点的研究进展

纳米半导体量子点以其所具有的新颖光电性质与输运特性 ,正在成为量子功能器件研究中的一个热点领域 .作为纳米量子点的制备方法 ,自组织生长技术正在受到人们的普遍重视 .而如何实现具有尺寸与密度可控纳米量子点的自组织生长 ,更为材料物理学家所广泛关注 .因为这是由自组织方法形成的纳米量子点最终能否实现器件实用化的关键 .本文将以纳米量子点→自组织生长→形成机理→尺寸与密度可控为主线 ,简要介绍近 1 0年来纳米量子点自组织生长技术的研究进展 .

自组装半导体量子点在纳米电子器件中的应用

随着微电子工艺逐渐逼近其物理极限,具有量子特性的纳米电子器件的研制被提上日程。自组装半导体量子点由于缺陷少、生长技术成熟和具有δ函数形式的能态密度等优点而被广泛用于纳米电子器件制备中。本文按纵向输运器件、横向输运器件的分类扼要评述了该领域的最新进展,并对待解决的问题和发展前景作了分析。

热载流子多结太阳能电池CdSe/CdS核壳量子点和纳米片的声子瓶颈效应机理

热载流子多结太阳能电池(HCMJSC)是热载流子及叠层电池概念相结合而提出的一种较有前景的第三代太阳能电池之一,其理论效率在一个标准太阳条件(即1000 W/m 2,25℃)下将高于65%,远高于32%的单节硅基电池极限效率。该型电池主要包括一个宽带隙的顶结薄膜和一个适中带隙的厚底结基底,以分别高效吸收利用高能和低能光子。其广泛应用于光电器件的宽带隙CdSe/CdS低维材料体系(如量子点、纳米片等)有望成为顶结薄膜的合适候选材料。然而,该材料体系中的声子瓶颈效应(PBE)机理目前尚不明晰。文章主要研究了CdSe/CdS核壳量子点(QDs)和纳米片(NPLs)中的PBE机理;通过稳态光致发光(SSPL)和皮秒时间分辨尺度光致发光(ps-TRPL)技术,计算该材料体系的热弛豫系数(Q th),从而定量分析激发载流子的弛豫速率,同时阐述了PBE和量子点中常见的俄歇复合之间的耦合关系,最终系统研究了QDs和NPLs中载流子弛豫过程机理,提出HCMJSC的发展路径和建议。

浅谈半导体量子点与纳米电子学

浅谈半导体量子点与纳米电子学王家俭（山东大学物理系济南２５０１００）关键词量子点，库仑阻塞现象，单电子晶体管，纳米电子学目前，以集成电路为基础的微电子技术，已在国民经济和现代战争中起到不可估量的作用。随着电路尺寸不断缩小、集成度的提高，已进入甚大规模...

利用纳米级氮化硼和金量子点实现量子隧穿效应 美首次制造出不使用半导体的晶体管

美国科学家首次利用纳米尺度的绝缘体氮化硼以及金量子点，实现量子隧穿效应，制造出了没有半导体的晶体管。该成果有望开启新的电子设备时代。

利用N型半导体纳米材料抑制单量子点的荧光闪烁特性

利用N型半导体纳米材料氧化铟锡(ITO)作为单CdSe/ZnS量子点的基质来抑制单量子点的荧光闪烁特性.实验采用激光扫描共聚焦显微成像系统测量了单量子点荧光的亮、暗态持续时间的概率密度分布的指数截止的幂律特性,并与直接吸附在SiO2玻片上的单CdSe/ZnS量子点的荧光特性进行比较.研究发现处于ITO中的单量子点比SiO_2玻片上的单量子点荧光亮态持续时间提高两个数量级,掺杂于ITO中的单量子点的荧光寿命约减小为SiO_2玻片上的单量子点的荧光寿命的41%,并且寿命分布宽度变小50%.

铜银合金纳米岛的可控制备及其量子点荧光增强性能

目前对于单金属纳米材料的研究已经非常广泛,但是合金纳米材料的相关研究还有待进一步开发。如何在降低成本、简化制备方法的基础上,对合金纳米材料进行更深入的探索是目前的一个研究方向。提出了一种利用磁控溅射结合真空退火制备铜银合金纳米岛结构的新方法。通过控制溅射时间、溅射顺序和退火温度,可实现不同形貌、不同光谱响应特性的铜银合金纳米岛结构的可控制备。选用制备的铜银合金纳米岛作为CdSe量子点荧光增强基底。实验结果表明,铜银合金纳米岛基底的量子点样品的荧光强度相较于单纯的量子点样品有显著增强,增幅达到4.71倍,荧光寿命缩短了7.9ns。提出的铜银合金纳米岛制备方法具有成本低、速度快、重复性好等优点,为铜银合金纳米结构的研究提供了一种新的思路和方法,为等离激元微纳米结构在多领域应用和产业化提供了参考。

半导体量子点对口腔鳞癌BcaCD885细胞生长、侵袭和转移能力影响的体外研究

目的:研究半导体量子点(QDs)对口腔鳞癌BcaCD885细胞的生长、侵袭、粘附和趋化运动能力的影响。方法:①用不同浓度的QDs与BcaCD885共培养,观察QDs对BcaCD885细胞生长的影响;②用QDs标记BcaCD885细胞(BcaCD885/QDs),然后用transwell小室法和冲刷实验,观察BcaCD885/QDs细胞侵袭、粘附和趋化运动能力的变化。结果:①不同浓度的QDs均未影响BcaCD885细胞的生长情况;②BcaCD885/QDs细胞和BcaCD885细胞的侵袭、粘附和趋化运动能力无显著性差异(P﹥0.05)。结论:用QDs标记BcaCD885细胞后不影响其生长、侵润和转移能力,为半导体量子点在活体生理条件下用于肿瘤学的研究提供了科学依据。

半导体CdSSe量子点10K光致发光谱和光吸收谱研究

在 10K温度下 ,通过光致发光和光吸收谱实验研究半导体CdSSe量子点 ,并进行了变温测量 .分析了半导体量子点的量子尺寸效应、量子点电子能级的温度效应。

半导体量子点对原代培养大鼠牙乳头细胞生物相容性的研究

目的:研究半导体量子点(QDs)对原代培养的大鼠牙乳头细胞(Rat dental papillae cells,RDPCs)的生物相容性。方法:①选择刚出生3天的新生SD大鼠,取出磨牙牙胚,分离牙乳头,用酶消化法培养SD大鼠牙乳头细胞,用波形丝蛋白和细胞角蛋白免疫化学染色鉴定细胞来源,观察细胞的生长规律;②把605QDs、525QDs及两种量子点等浓度的混合物按3种不同浓度与RDPCs共同培养,观察QDs对RDPCs生长和形态的影响;③用MTT法检测不同浓度的605QDs、525QDs及两种量子点等浓度的混合物对RDPCs的毒性作用结果:①:体外培养的RDPCs生长良好,波形丝蛋白染色阳性而细胞角蛋白染色阴性。②不同浓度的605QDs、525QDs及两种量子点的等浓度混合物对体外培养的RDPCs没有毒性作用,对其生长和形态也没有影响。结论:605QDs、525QDs及两种量子点等浓度的混合物在一定的浓度范围内时RPDCs具有良好的生物相容性,为605QDs、525QDs在活体生理条件下用于活细胞内的多通道信号研究提供了科学依据。

半导体量子点-Smad2单克隆抗体荧光探针的制备及其相关性质检测

目的制备半导体量子点-Smad2单克隆抗体荧光探针(QDs-Smad2单抗荧光探针),并对其相关光学性质和特异免疫性识别能力进行检测。方法1)用半导体量子点和Smad2单克隆抗体通过化学偶联法制备水溶性的QDs-Smad2单抗荧光探针并纯化;2)用紫外分光光度计和荧光分光光度计分别测定QDs-Smad2单抗荧光探针的吸收光谱、发射光谱,在激光共聚焦显微镜下观察并检测QDs-Smad2单抗荧光探针的形态、荧光强度和光化学稳定性;3)转化生长因子-β1(TGF-β1)和大鼠牙乳头细胞共同孵育24h后,采用SP免疫细胞化学法和QDs-Smad2单抗荧光探针直接免疫荧光成像法观察比较Smad2信号蛋白分子在大鼠牙乳头细胞内的分布,并检测细胞内QDs-Smad2单抗荧光探针的相关光学性质。结果半导体量子点与Smad2单抗通过共价结合形成稳定的QDs-Smad2单抗荧光探针,QDs-Smad2单抗荧光探针对大鼠牙乳头细胞内Smad2分子具有特异性的识别能力;QDs-Smad2单抗荧光探针仍具有QDs所具有的激发光谱宽,发射光谱窄,荧光度强,光化学稳定性好等优良光学特征。结论生物修饰的半导体量子点和单克隆抗体通过共价结合形成纳米分子探针后仍具有特异免疫识别能力和量子点独特的光学性质,这为半导体量子点用于活细胞内对蛋白质分子进行实时、原位、长时间动态可视化检测提供了科学基础和依据。

玻璃中半导体量子点的有效电场

玻璃中的半导体量子点通常是球形的纳米微粒 ,退极化因子在各方向均为 1/3;借助于介质极化理论的一些一般结果 ,得到球形量子点内的有效电场 ;量子点内的有效电场与玻璃中的电场成正比 ,比例系数决定于玻璃和半导体量子点的介电常数 .

自组装半导体量子点的电子学性质研究进展

自组装半导体量子点是人工设计、生长的一种具有量子尺寸效应、量子干涉效应、表面效应、量子隧穿和Coulumb阻塞效应以及非线性光学效应的新型功能材料.由于其具有晶体缺陷少、材料制备工艺相对简单等优点而在未来纳米电子器件的研制中有重要的应用价值.本文按照纵向输运、横向输运、电荷存储的顺序,扼要评述了自组装半导体量子点电子学性质的最新研究进展,并对目前存在的问题和发展前景作了分析.

半导体量子点单克隆抗体荧光探针对牙乳头细胞内Smad4信号蛋白分子核移位过程的检测

目的:制备半导体量子点-Smad4单克隆抗体荧光探针(Semiconductor quantumdots,QDS-Smad4),并用其对大鼠牙乳头细胞内Smad4蛋白分子在TGF-β1的刺激下发生的核移位过程进行检测。方法:①用化学偶连法制备水溶性的QDS-Smad4单抗荧光探针并纯化;②测定QDS-Smad4单抗荧光探针的吸收光谱、发射光谱并用激光共聚焦显微镜对QDS-Smad4单抗荧光探针的光学性质进行检测;③采用SP免疫组化法、QDS直接标记法、Smad4单抗直接标记法和QDS-Smad4单抗荧光探针直接免疫荧光成像法比较观察QDS-Smad4单抗荧光探针对大鼠牙乳头细胞内Smad4的特异性识别能力,并检测细胞内QDS-Smad4单抗荧光探针的光学性质;④在大鼠牙乳头细胞内加入TGF-β1,分别于加入前、加入后12h和24h,采用SP免疫组化法和QDS-Smad4单抗荧光探针直接免疫荧光成像法观察比较Smad4在细胞内发生核移位的动态变化。结果:半导体量子点与Smad4单抗通过共价结合形成稳定的QDS-Smad4单抗荧光探针,QDS-Smad4单抗荧光探针对大鼠牙乳头细胞内Smad4分子仍具有特异性的免疫识别能力,能成像显示Smad4所产生核移位的动态变化;QDS-Smad4单抗荧光探针仍具有QDS所具有的激发光谱宽,发射光谱窄,荧光度强,光化学稳定性好等光学特征。结论:半导体量子点和单抗共价结合形成分子探针后仍具有独特的光学性质和特异免疫识别能力,能长时间对细胞内蛋白质分子进行成像标记,这为半导体量子点用于可视化研究活细胞内蛋白质分子的运动和相互作用等过程提供了科学依据。

半导体量子点对人骨肉瘤MG-63细胞生长、侵袭和转移能力的影响研究

目的:研究半导体量子点(Semiconductor quantum dots,QDs)对人骨肉瘤MG-63细胞的生长、侵袭、粘附和趋化运动能力的影响。方法:①用不同浓度的QDs与人骨肉瘤MG-63细胞共培养,观察QDs对骨肉瘤MG-63细胞生长的影响;②用QDs标记骨肉瘤MG-63细胞(MG-63/QDs),然后用transwell小室法和冲刷实验,观察骨肉瘤MG-63/QDs细胞的侵袭、粘附和趋化运动能力的变化。结果:①不同浓度的QDs均未影响骨肉瘤MG-63细胞的生长情况;②骨肉瘤MG-63/QDs细胞和MG-63细胞的侵袭、粘附和趋化运动能力无显著性差异(P>0.05)。结论:用QDs标记骨肉瘤MG-63细胞后不影响其生长、侵润和转移能力,为半导体量子点在活体生理条件下用于肿瘤学的研究提供了科学依据。