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3C-SiC、Si量子点和硅基全色可调谐的固体薄膜

硅基半导体材料具有很多特殊的物理和化学性质,是一类很有潜力的材料,在光电子和生物医学领域都有望得到广泛的应用。近来,随着纳米科技和微电子技术的发展,硅基半导体纳米材料成为科学界的研究热点,人们尝试各种途径制备多种形貌的硅基半导体纳米材料并研究它们的发光性质,希望实现高效率、高稳定,尤其是具有宽光谱可调谐发光的固体薄膜。然而,由于硅基半导体纳米材料结构的复杂性,文献中报导的发光一般都仅限于很窄的光谱范围,因而很难将硅基半导体纳米发光材料应用到技术领域。本论文研究用化学腐蚀加超声振荡的方法制备在紫-蓝-绿光区域具有可调谐发光的3C-SiC和Si的量子点,用丙三醇钝化量子点制备了固体薄膜,首次发现一种在整个可见光波段有全色可调谐发光特性的全硅纳米结构固体薄膜。本文的主要研究结果如下:1、制备了丙三醇键合的3C-SiC纳米颗粒固体薄膜,可以被不同波长的光子激发,呈现出全色、可调谐的发光特性。3C-SiC纳米颗粒/丙三醇复合薄膜的发光在3  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京大学
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锰掺杂硒化锌等荧光量子点的制备及应用

针对目前广泛使用的硫族镉系量子点如CdS、CdSe、CdTe等含有剧毒元素Cd及相关量子点水相合成中存在着反应温度低、反应时间长、量子点分散性差等问题,本文利用微波水热法合成了Mn掺杂ZnSe量子点(Mn:ZnSe)、Mn:ZnSe/ZnS核/壳型量子点、CuInS2三元量子点等一系列具有优异荧光性能的低毒水溶性量子点,表征了其性质,探索了其应用。主要内容如下:1.发展了一种微波水热快速制备Mn:ZnSe量子点的方法。制备得到的Mn:ZnSe量子点具有高结晶性和单分散度,通过电子顺磁共振波谱测试证实Mn2+成功地掺入了ZnSe晶体晶格中。根据时间分辨荧光光谱仪测试,Mn:ZnSe量子点其特征发射光谱的荧光寿命达到400μs,比常用硫族镉系量子点的荧光寿命长10000倍。在37℃下用150 w的氙灯在260 nm波长处连续照射35小时,Mn:ZnSe量子点仍然能够保持发光稳定性。2.基于所合成的长寿命、高性能水溶性Mn:ZnSe量...  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
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量子点的制备、成像及其在化学生物分析中的应用研究

量子点(QDs)由于其独特的尺寸依赖的光物理性质,作为一种优异的荧光纳米材料,受到研究者的广泛青睐。随着量子点制备工艺、表面修饰技术的不断完善以及功能应用研究的不断拓展,基于量子点的纳米表征技术在化学生物分析等领域显示出越来越广阔的应用前景。本论文瞄准这一重要的研究方向,在对当前迅速发展的量子点进行大量文献调研的基础上,以量子点纳米颗粒作为出发点,以荧光技术作为主要分析手段,结合材料制备技术、光学成像技术、纳米分析技术等,将量子点的制备、分析检测应用以及高灵敏光学成像作为研究主线,主要开展了以下几个方面的工作:一、发展了以油胺-硒化氢复合物为前体的脂溶性量子点制备方法。首先利用硒的还原作用和硫酸的酸化反应,并结合油胺对于硒化氢的吸收富集作用,制备了油胺-硒化氢复合物。然后,以这种复合物作为前体,采用溶剂热合成步骤,制备了脂溶性CdSe量子点。所制备的量子点为立方晶型,荧光光谱跨越较宽,从480 nm到610 nm连续可调;荧光半...  (本文共156页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
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单个量子点的光学性质研究及其在超高分辨率定位上的应用

量子点(Quantum Dots, QDs)是一种具有诸多优良光学特性的纳米荧光探针,已在化学分析、生物传感、分子影像等领域得到了广泛应用。单个量子点的光学性质研究有望发现一些宏观方法不能发现的实验现象,为改善其光学性能提供思路,也有助于更好的将其应用于各领域。本论文以宽场荧光显微成像技术为主要研究手段,以单个量子点为研究对象,发现了非激发光漂白量子点的行为,提出了影响量子点氧化过程的因素,并将量子点应用于单分子计数和超高分辨率定位,具体内容如下:一、量子点在非激发光照明下的光漂白行为研究本章以核壳量子点(Core/shell, CdSe/ZnS)为研究对象,用非激发光连续照射量子点一段时间,结果发现在单分子和系综两个层面上量子点均能被非激发光漂白。这说明即使没有提供足够高的能量使量子点价带的电子跃迁到导带,量子点的光漂白反应依然发生。非激发光下的光漂白动力学与激发光下光漂白动力学相同,均为连续一级基元反应。二、单个核壳量子点的...  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
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Ⅱ-Ⅵ族油溶性量子点的制备、修饰及应用研究

量子点是一种具有独特的光学特性的新型纳米材料。目前,量子点在医学生物以及光电器件等方面表现出了巨大的应用潜力。本文从应用的要求出发,主要对油溶性Ⅱ–Ⅵ族本征量子点和掺杂量子点的高效制备和量子点的二氧化硅修饰以及量子点在白光LED上的应用进行了研究,具体开展了以下工作:(1)在液体石蜡体系中,我们通过“连续前驱体注入法”在无膦条件下合成了CdSe/CdS/ZnS核/壳/壳量子点,成功实现了多壳结构量子点的绿色高效制备。随壳层的增加,所制备的核壳量子点的荧光强度显著提升,量子效率最高可以达到70%,同时抗光漂白性,热稳定性和提纯过程中的胶体稳定性也得到了很大改善。此外,我们还将“连续前驱体注入法”拓展到了CdSeTe/CdS/ZnS核/双壳结构量子点的制备上,产物的量子效率可达60%。同时,利用粒径和组成可以在红光到近红外范围方便的调节其发射波长。(2)我们首先通过一锅法在液体石蜡体系中成功合成了CdS:Cu量子点。获得的CdS:C...  (本文共162页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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掺杂型量子点在生物医学检测和疾病诊断方面的应用研究

作为一种新型的荧光纳米材料,量子点在生物医学领域的应用受到了国内外学者的广泛关注。量子点的应用范围广是由于它独特的化学性质和光学性质决定的,如发射光谱窄且对称、激发光谱宽且连续、光稳定性强、荧光寿命长等优点。目前,量子点的应用涵盖从生物检测到疾病诊断和治疗等许多方面。尽管量子点在实际应用中得到了广泛的关注,但同时也出现了很多亟待解决的问题:如何降低量子点中重金属泄露带来的生物毒性,提高量子点在活体成像中的组织穿透能力和降低生物自发荧光的干扰等。本论文将水相合成的两种新型掺杂型量子点应用于生物医学检测、细胞成像及疾病的诊断中。主要内容包括:论文的第一章中,主要介绍了量子点的性质、合成方法、应用研究及掺杂型量子点的研究进展等,阐明了本论文的研究意义及主要内容。论文的第二章中,我们首次利用了无镉的Mn:ZnSe量子点制备的靶向光学探针对前列腺癌细胞进行了荧光标记与成像。该光学探针中采用的AMACR是一种高度敏感性和特异性的前列腺癌阳性...  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>