检索结果-南通市图书馆

作者：于永亚东南大学

学位级别：硕士

掺Mn半导体量子点的对外界环境不敏感且发射波长可调等独特性质,使其在显示和照明等领域具有很高的应用价值。而金属纳米粒子的局域表面等离子体增强荧光效应,可以用来提高电致发光器件的效率。本文以掺Mn半导体量子点和金属纳米颗粒为... 详细信息

掺Mn半导体量子点的对外界环境不敏感且发射波长可调等独特性质,使其在显示和照明等领域具有很高的应用价值。而金属纳米粒子的局域表面等离子体增强荧光效应,可以用来提高电致发光器件的效率。本文以掺Mn半导体量子点和金属纳米颗粒为研究对象,针对二者在电致发光器件方面的应用展开以下研究工作：首先,合成了CdS:Mn/ZnS核壳结构半导体量子点,研究了强电场下Mn的发光性质。改变测试条件：环境温度、电场强度、驱动频率等因素,测量掺Mn量子点的电致发光特性,并加以合理分析。该器件的电致发光强度随着环境温度的升高呈现先增强后减小的变化规律,并且Mn杂质的位置会影响其电致发光谱。随后,利用高真空热蒸发沉积Au、Ag纳米薄膜,并退火制备Au、Ag纳米颗粒。结果表明：退火使得Au、Ag纳米颗粒薄膜发生改变,粒子性变得更明显,等离子体共振吸收由表面共振吸收转变为局域共振吸收。最后,制作两种对比结构的器件：内含金属纳米颗粒的量子点交流电致发光器件和纯量子点交流电致发光器件。结果表明：金属纳米粒子可以显著增强量子点电致发光,19V、21V和23V时的增强因子分别为8.03、4.23和2.87,解释为由于金属纳米粒子共振场的存在,提高了量子点的受激概率。而金属纳米粒子的等离子体共振可能有两个来源：一、高能电子激发等离子体共振;二、量子点发射的光子激发等离子体共振。

关键词：掺杂半导体量子点金属纳米颗粒等离子体共振增强场致发光

CdSe/CdS纳米片及其在显示背光源上的应用研究

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CdSe/CdS纳米片及其在显示背光源上的应用研究

作者：贾平平东南大学

学位级别：硕士

如今,随着照明与显示应用的普及,以及人们生活水平的提高,高标准的显示技术的需求越来越迫切。目前大多数显示背光源的光源采用的都是荧光粉,受限于较大的荧光半高宽,使得显示器件的色彩性能较低。近年来,量子点、纳米片这一类新型的胶... 详细信息

如今,随着照明与显示应用的普及,以及人们生活水平的提高,高标准的显示技术的需求越来越迫切。目前大多数显示背光源的光源采用的都是荧光粉,受限于较大的荧光半高宽,使得显示器件的色彩性能较低。近年来,量子点、纳米片这一类新型的胶体半导体材料受到了广泛的关注,窄线宽、高色纯、光谱可调、以及高量子产率,使得它们成为了研究的热点,在照明与显示等前沿领域展现出了光明的前景。本文主要探讨CdSe纳米片在显示背光源应用中的相关研究。首先,本文采用一锅法合成了绿光CdSe纳米片,通过改善提纯方案获得了纯净的纳米片溶液,荧光光谱显示纳米片具有极窄的荧光半高宽,超高的色纯度,进一步通过透射电子显微镜观察,纳米片生长形态良好、大小均匀、单分散性好,制备出了波长在530 nm的绿光CdSe纳米片。然后,基于前面合成的CdSe纳米片,我们采用原子层沉积法依次在纳米片核表面生长S层和Cd层,并最终包覆了四层CdS壳层。随着壳层的包裹,我们发现,纳米片的荧光波长会逐步红移,并产生光谱展宽的现象。接着研究了CdS壳层的厚度对于纳米片荧光量子产率的影响,随着壳层数的增加量子产率呈现出先上升后下降的趋势,并对这一现象给出了初步的分析。为了增加CdSe纳米片的稳定性,延长材料的使用寿命,通过改进后的反相微乳液法在CdSe纳米片的表面包覆了SiO壳层,经实验测量结果来看,二氧化硅壳层并不会改变纳米片核的光学性质,以及它们的生长形态。通过紫外光照实验证明,CdS与SiO壳层都能很好地为核提供保护作用,增强纳米片的光稳定性,这有利于实现纳米片在显示背光源应用中的商业化生产。最后,基于前面的绿光CdSe@SiO纳米片与红光CdSe/CdS纳米片,通过蓝光LED芯片激发,制备了白光LED器件,基于此的显示背景光源的色域可以达到122.2%NTSC,并进一步考察了器件其它的性能指标。

关键词： CdSe纳米片白光LED 显示背光源色域

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基于掺锰量子点的高灵敏度紫外探测器

基于掺锰量子点的高灵敏度紫外探测器

作者：周祥燕东南大学

学位级别：硕士

硅基光电探测器具有性能稳定、暗电流低、响应度高、价格便宜等优点,被广泛用于光电检测等领域,但是硅基探测器在深紫外波段的检测能力有限。基于掺锰量子点优异的光学性能,提出了一种聚光结构用于提高硅基二极管在紫外波段的探测灵敏... 详细信息

硅基光电探测器具有性能稳定、暗电流低、响应度高、价格便宜等优点,被广泛用于光电检测等领域,但是硅基探测器在深紫外波段的检测能力有限。基于掺锰量子点优异的光学性能,提出了一种聚光结构用于提高硅基二极管在紫外波段的探测灵敏度。利用Zn Cd S:Mn/Zn S量子点的荧光特性可以将吸收的紫外光转换成可见光,再结合短波通截止滤色膜的使用,增强了硅基探测器在紫外波段的探测能力。首先,制备了一种高量子产率的掺Mn核壳结构ZnCdS:Mn/ZnS量子点:通过提高Mn2+的掺杂比例,增大缺陷离子的跃迁概率以达到提高量子产率的目的。其次,为了提高量子点的稳定性,优化了厚壳层量子点的制备方式,实现了6层Zn S壳层的高质量包覆,量子产率可达56%。接下来,对于直接在硅基探测器上涂覆量子点膜以及使用聚光结构这两情况的光能利用率进行仿真,前者的能量利用率仅为50%;而使用了聚光结构的光能利用率可达90%以上。接着,进行了聚光结构的制备。通过实际测量,添加了聚光结构的硅基探测器在紫外部分(260 nm-400 nm)的外量子效率均在20%以上,实现了基于掺杂量子点的高灵敏度紫外探测器。除此之外,还将量子点制备成薄膜,用于单通道紫外-可见成像系统中以提升紫外信号的强度。

关键词：探测器掺杂量子点外量子效率紫外探测

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大尺寸核壳结构量子点的电光性质研究

大尺寸核壳结构量子点的电光性质研究

作者：樊恺东南大学

学位级别：硕士

由于具有良好的光学特性,如荧光可控、光学稳定性等,半导体量子点在光电子器件和生物标记等领域良好的应用前景。本文以CdSe/CdS核壳结构量子点为研究对象,展开了以下几个方面的研究工作：首先,利用连续离子层吸附反应方案制备了大尺寸C... 详细信息

由于具有良好的光学特性,如荧光可控、光学稳定性等,半导体量子点在光电子器件和生物标记等领域良好的应用前景。本文以CdSe/CdS核壳结构量子点为研究对象,展开了以下几个方面的研究工作：首先,利用连续离子层吸附反应方案制备了大尺寸CdSe/CdS核壳结构量子点,通过对量子点的X射线衍射、荧光吸收谱、荧光寿命、荧光闪烁曲线的测量,研究了CdSe/CdS核壳结构量子点的微结构性质和光学性质与壳层厚度之间的关系。其次,利用电化学方法(循环伏安法)测量了CdSe量子点的循环伏安曲线,研究了其HOMO(最高占有分子轨道,即价带顶)、LUMO(最低未占有分子轨道,即导带底),并讨论了电化学禁带与光学禁带的依赖关系;还测量了CdSe/CdS核壳结构量子点的循环伏安曲线,实验发现在壳层变厚的情况下电化学禁带和光学禁带具有相反的变化趋势。最后,在高温下利用恒流泵慢速混合注入阴阳离子前驱体制备了纯纤锌矿相非闪烁的CdSe/CdS核壳结构量子点,利用紫外光刻技术制备了周期性的交叉Au电极,并对基于量子限制斯塔克效应的光学调制器件进行了初步研究。

关键词：半导体量子点循环伏安法电化学禁带纯纤锌矿相紫外光刻技术

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硒化锗薄膜的制备及其非线性光学性质研究

硒化锗薄膜的制备及其非线性光学性质研究

作者：陈伟敏东南大学

学位级别：硕士

应用于紫外/可见图像探测的视频图像序列分离方法

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应用于紫外/可见图像探测的视频图像序列分离方法

作者：任朝阳东南大学

学位级别：硕士

基于磷光材料PBA-ETO的光谱转换和长余晖特性,本文提出一种具备同步触发的单通道全景式紫外/可见成像探测系统。磷光材料通过波长转换的方法,将紫外信号转化为CCD工作波段的可见信号,提高了CCD对紫外信号的探测效率,通过在光路中引入斩... 详细信息

基于磷光材料PBA-ETO的光谱转换和长余晖特性,本文提出一种具备同步触发的单通道全景式紫外/可见成像探测系统。磷光材料通过波长转换的方法,将紫外信号转化为CCD工作波段的可见信号,提高了CCD对紫外信号的探测效率,通过在光路中引入斩波片,实现了紫外/可见双波段单通道探测。首先,引入斩波片的单通道探测系统的工作原理为:利用磷光材料的长余晖特点,在光通道处于开和关状态时,CCD分别接受可见背景信号和紫外信号所激发的长余晖信号,从而实现时间分离的紫外/可见双波段探测。本文深入分析了面阵CCD（TH7888A）的工作过程,通过状态机跳转的方法,完成了驱动时序的纵向编写,并结合AX301开发板得到了正确的时序输出。其次,鉴于CCD驱动时序设计和电压转换以及PCB布局布线等相关工作较为复杂,本文提出基于外部同步触发的紫外/可见图像探测和分离系统,通过单片机和具备外部硬件触发功能的CCD相机,将斩波片的转动和图像采集关联起来,当斩波片处于通光状态时,抓拍紫外/可见混合信号;当斩波片处于断光状态时,采集紫外信号,通过同步触发实现了空间信号时间上的分离。此外,本文通过比对不同室温磷光材料的光学性能,将PBA-ETO作为系统最终的探测材料,为了增强系统稳定性,选定合适的聚合物PVP作为基体材料,制备出较为光滑、适合用于二次成像的储能片。最后,针对玻璃基板间存在的波导效应,提出并设计出一种基于微孔阵列的储能片结构,借助金属的不通光特性,降低了相邻像素之间的干扰,使得成像的锐化感更强。

关键词：紫外探测同步触发磷光材料图像分离

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面向紫外探测的厚壳层掺锰量子点

面向紫外探测的厚壳层掺锰量子点

作者：孙明月东南大学

学位级别：硕士

量子点作为一种半导体纳米材料有着独特的物理化学性质,比如量子尺寸效应、表面效应、介电限域效应等,在生物医药和光电子功能器件等领域具有良好的应用前景。另外凭借其荧光可调等特点,量子点还在探测、显示和照明等领域有着广泛应用... 详细信息

量子点作为一种半导体纳米材料有着独特的物理化学性质,比如量子尺寸效应、表面效应、介电限域效应等,在生物医药和光电子功能器件等领域具有良好的应用前景。另外凭借其荧光可调等特点,量子点还在探测、显示和照明等领域有着广泛应用。和普通的量子点相比,掺杂量子点又具有一些特别的性质,比如锰掺杂量子点因为具有较大的斯托克斯位移而避免自吸收。厚的无机宽禁带壳层能够有效钝化量子点表面的缺陷态,使量子点获得高荧光量子产率和光稳定性。本文基于掺杂厚壳层量子点的良好性质,主要研究了厚壳层掺锰量子点的制备,并将其在紫外探测系统中加以应用。首先,通过成核掺杂的方式,采用一锅法制备了具有两个ZnS单层的ZnCdS:Mn/ZnS核壳结构掺杂量子点,通过对其光学性质的表征确认其在紫外探测系统的可应用性。通过透射电子显微镜图表明合成的量子点颗粒大小均一,单分散性好。计算其荧光量子产率可达到60%。然后在以上量子点核结构的基础上,制备包覆更多ZnS壳层的的厚壳层ZnCdS:Mn/ZnS量子点,通过分析总结实验过程中的现象,对制备方案进行优化,采用低温注入高温生长的周期操作方法,制备出荧光量子产率～38%,尺寸为10 nm的量子点。进而将合成的量子点制备成量子点@聚合物薄膜,将其应用到一种基于光频转换的紫外探测系统中,并且采集到了与报道相符的探测器周期性电信号响应曲线以及实物的成像图。最后,针对在在实验中量子点薄膜因为量子点荧光的无方向性导致光能利用率低的问题,设计了一种能够聚集溢出量子点薄膜光能的光腔,并通过模拟与仿真对其有效性进行了验证。

关键词：量子点 Mn掺杂核壳结构紫外探测

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胶体量子点的高浓度合成及其应用研究

胶体量子点的高浓度合成及其应用研究

作者：高小钦东南大学

学位级别：硕士

传统荧光粉制备的白光LED器件由于缺少红光区域,显色指数较低,使其应用受到很大限制。由于掺Mn量子点具有大的斯托克斯移动,几乎没有自吸收,且光谱可调等特性,其在白光LED等光电子器件领域上有着广泛的应用前景。本论文针对量子点高浓... 详细信息

传统荧光粉制备的白光LED器件由于缺少红光区域,显色指数较低,使其应用受到很大限制。由于掺Mn量子点具有大的斯托克斯移动,几乎没有自吸收,且光谱可调等特性,其在白光LED等光电子器件领域上有着广泛的应用前景。本论文针对量子点高浓度合成及其在白光LED器件上应用等方面开展研究。本论文通过改进文献上的生长掺杂法,在1.5 L溶液中合成出了～10 g核壳结构掺Mn量子点,有利于量子点的工业化生产。通过改变Mn的掺杂过程和量子点的壳层结构,使得量子点的波长在564nm到616nm范围内可调。实验结果表明：配体浓度、单质S摩尔量及活性剂油胺的添加时间对量子点的高密度成核起重要作用。本论文以CdSe、CuInS和CdS:Mn半导体量子点为例,基于量子点的白光LED器件的电光转换过程,引入量子点的“类”光谱光效率函数,给出了这类器件的色坐标、光效和量子点配料质量等数值计算公式,理论计算了基于量子点的白光LED器件的性能参数值,并用实验进行了验证,且理论计算结果和实验结果是一致的。为了改善油性量子点的毒性和提高其荧光稳定性,扩大其使用范围,本论文通过改进的反相微乳液法在CdS:Mn/ZnS量子点表面包覆SiO壳层。从TEM图来看,量子点被很好地包覆在SiO壳层中。将量子点及其表面包覆SiO壳层的CdS:Mn/ZnS@SiO置于强紫外灯(波长为365nm,辐射强度为10 W/mm2)下照射,进行对比这两种样品的荧光强度和荧光寿命变化。实验结果表明,在量子点表面包覆SiO壳层后,可以有效地提高量子点的光化学稳定性。为了提高白光LED器件的稳定性、延长其使用寿命,本论文使用无机二氧化硅溶胶来代替传统硅胶封装材料。本论文将荧光峰位在610 nm的CdS:Mn/ZnS@SiO量子点掺入到YAG:Ce3+基白光LED器件中,实验显示了光谱中的红光区域得到了明显补偿,显色指数提高到88,显著的改善了YAG:Ce3+基白光LED器件的显色指数。

关键词：掺Mn量子点白光LED器件光效纳米材料

应用于白光LED上的掺杂量子点及其光稳定性研究

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应用于白光LED上的掺杂量子点及其光稳定性研究

作者：肖菱子东南大学

学位级别：硕士

最近几十年,半导体量子点越来越受到广泛的关注。与传统有机染料相比,量子点具有更宽的激发光谱、更窄的发射光谱、更大的斯托克斯位移以及更优良的光稳定性等。因此,它在光电方面以及生物学方面显示出了重要的应用前景和学术价值,是一... 详细信息

最近几十年,半导体量子点越来越受到广泛的关注。与传统有机染料相比,量子点具有更宽的激发光谱、更窄的发射光谱、更大的斯托克斯位移以及更优良的光稳定性等。因此,它在光电方面以及生物学方面显示出了重要的应用前景和学术价值,是一类很有前途的纳米材料。本文的研究内容分为四个部分：第一部分用一锅法合成CdS:Mn/ZnS核壳掺杂结构的量子点;第二部分：在CdS:Mn/ZnS核壳掺杂结构的量子点表面包覆二氧化硅壳层;第三部分：CdS:Mn/ZnS核壳掺杂结构的量子点和CdS:Mn/ZnS@SiO2量子点的光稳定性研究;第四部分：CdS:Mn/ZnS核壳掺杂结构的量子点在白光LED中的应用研究。首先,采用一锅法合成了CdS:Mn/ZnS核壳掺杂结构的量子点,ZnS壳层从一层包覆至四层。通过透射电镜图谱表明合成的量子点颗粒大小均一、单分散性好、光学性质稳定,之后对其微观结构进行表征。然后,测量了室温下CdS:Mn/ZnS核壳掺杂结构的量子点的吸收谱、荧光光谱。结果表明,随着ZnS包层厚度的增加,吸收峰和发光峰发生轻微的红移,同时光致发光量子产率慢慢增大,在包覆两层时达到最高值。此外,我们通过W/O"反相微乳法”制备了CdS:Mn/ZnS@SiO2量子点,相比sol-gel方法(即Stober)反向微乳法包覆过程更为简单,所得到的二氧化硅纳米晶拥有更“光滑”的表面且更良好的单分散性,更重要的是,拥有非极性配体的量子点可以直接被包覆上。之后,我们对CdS:Mn/ZnS核壳掺杂结构的量子点和CdS:Mn/ZnS@SiO2量子点的光稳定性展开研究,探索氧气以及二氧化硅壳层对量子点稳定性的影响,并对测量结果给予了分析。最后,尝试用所合成的CdS:Mn/ZnS核壳掺杂结构的量子点应用在白光LED器件中并考察其各项性能。

关键词：胶体量子点硫化镉二氧化硅光稳定性

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高色纯的LED白光器件的研究

高色纯的LED白光器件的研究

作者：陈章扬东南大学

学位级别：硕士

最近几十年,对于半导体量子点材料的研究越来越广泛和深入。人们已经发现量子点材料具有更宽的激发光谱、更窄的发射光谱、更大的斯托克斯位移和更好的光稳定性等优秀的光学特性。因此,量子点材料未来将会在照明显示、生物医学等更多方... 详细信息

最近几十年,对于半导体量子点材料的研究越来越广泛和深入。人们已经发现量子点材料具有更宽的激发光谱、更窄的发射光谱、更大的斯托克斯位移和更好的光稳定性等优秀的光学特性。因此,量子点材料未来将会在照明显示、生物医学等更多方面展现出非常有潜力的应用前景。本文就着重围绕着量子点在显示照明这一领域进行了一些研究工作,主要分为以下三个部分:第一部分,采用一锅法合成了CdSe/CdS和CdZnSeS/ZnS核壳结构量子点;第二部分,采用反相微乳液法在CdSe/CdS和CdZnSeS/ZnS量子点表面成功包覆了SiO壳层;第三部分,将上述的包覆了SiO壳层量子点应用于白光LED的研究。首先,使用一锅法制备出CdSe核量子点,从TEM图中可以看出样品的尺寸分布均一,单分散性较好。之后采用SILAR方法在CdSe核量子点表面上包覆了最多5层CdS壳层,并且给出了包覆每一层CdS所需前驱体量的计算方法。样品的TEM图和吸收荧光光谱图表明CdSe/CdS核壳结构量子点拥有良好的尺寸分布和单分散性,随着壳层数量的增加,吸收峰位和荧光峰位都相应发生红移,除此之外量子点的光致发光效率也得到了很大提升。然后,根据文献所述方法合成了CdZnSeS/ZnS核壳结构量子点,对其基本光学属性进行了表征,再使用反相微乳液法在上述红光和绿光量子点表面包覆上了SiO壳层,样品的TEM图表明这种方法确实有效可行,并且尺寸分布比较均一。探讨了反相微乳液反应之前进行的硅烷化操作对最终产物的影响,通过改变反应过程中的一些实验参数,研究了这些参数对SiO壳层厚度的影响。之后,对这些量子点包覆SiO壳层前后的光化学稳定性进行了研究,结果表明包覆SiO壳层的量子点在紫外光照射下表现出更好的稳定性。最后,我制备了一些SiO溶胶,通过一些方法将上述的包覆SiO壳层的红光、绿光水相量子点和这些溶胶混合在一起,涂覆于蓝光LED芯片表面,研究如何使用量子点材料来达到一个白光LED的效果。

关键词：核壳结构量子点 SiO2壳层光化学稳定性反相微乳液法白光LED