cdte魔尺寸纳米晶的合成及其生长机理研究

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1、CdTe魔尺寸纳米晶的合成及其生长机理研究王坤，刘明洋，余启钰*，余睽（四川大学原子与分子物理研究所，四川成都610065）摘要：不同于半导体常规纳米晶（RNCs），魔尺寸纳米晶（MSNCs）由于其精确的结构以及超窄的带边荧光发射引起了人们广泛的关注。然而MSNCs的合成常为不同种类的MSNCs和RNCs的掺杂混合，这使得高纯度、单一尺寸的MSNCs的合成往往十分困难。本文以醋酸镉和三辛基碲化膦为镉前驱体和碲前驱体，长链烷基酸为表面配体，利用高温热注的方法在1-十八烯中成功合成了两种单一尺寸的CdTe

2、MSNCs。实验结果表明，适当链长的配体酸以及相对较低的酸量是抑制RNCs生长，合成单一尺寸的CdTeMSNCs的关键。反应温度则很大程度上决定了生成的MSNCs的尺寸。采用TEM、EDX、XPS和XRD分析了所合成的CdTeMSNCs的形貌、组成以及结构，结果显示其呈现为均一的点状形貌、且具有富镉的纤锌矿型结构。通过对升温处理过程中CdTeMSNCs所呈现出来的非连续生长模式进一步分析，提出了一种类似Ostwaldripening的生长机制，即部分的CdTeMSNCs在高温下直接分解成单体，沉积在另

3、一部分CdTeMSNCs上，使其“跳跃式”的生长成了尺寸更大的MSNCs。关键词：碲化镉;魔尺寸纳米晶;高纯度;生长机理;有机酸中图分类号：O611.4文献标志码：A11TheStudyofCdTeMagic-SizeNanocrystalSynthesisandGrowthMechanismKunWang,MingyangLiu,QiyuYu,KuiYu(InstituteofAtomicandMolecularPhysics,SichuanUniv.,Chengdu610065,China)Abs

4、tract:Magic-sizenanocrystals(MSNCs)haverecentlyattractedmuchattentionbecausetheyaremorestablecomparedtotheirsimilar-sizedcounterpartscalledregularnanocrystals(RNCs)duetotheirdefinedmolecularstructures.However,thesynthesisofMSNCsinpureformhasbeenacknowle

5、dgedtobechallengingsincethecoexistenceofdifferenttypesofMSNCsandRNCsisdifficulttoavoid.Inthepresentstudy,CdTeMSNCswerepreparedfromcadmium-acetate/carboxylicacidandtri-n-octylphosphinetellurideinnon-coordinatingsolvent1-octadecene.Itwasgenerallyfoundthat

6、onlywithsmallamountsofcarboxylicaciditispossibletoobtainMSNCsofhighpurity.Furthermore,twodifferenttypesofCdTeMSNCsweresynthesizedbysimplyvaryingthereactiontemperature.TEM,HRTEM,XRD,EDXandXPSwereusedtoexaminethemorphology,compositionandcrystalstructureof

7、theas-preparedCdTeMSNCswhichexhibitadot-likemorphology,awurtzitestructureandaCd-richsurfacecomposition.AdditionalexperimentswereperformedtostudythegrowthmechanismofMSNCsusingUV-visabsorptionreal-timemonitoring.OurresultssuggestthatlargerMSNCsgrowhatthee

8、xpenseofsmalleronespartlydissolvingintomonomerwhichserveasgrowthmaterialsimilartoOstwaldripeningcommonlyobservedforRNCs.KeyWords:CdTe;magic-sizenanocrystals;high-purity;growthmechanism;carboxylicacid11半导体魔尺寸纳米晶（magic-sizenanocrys