InP纳米晶的合成及性质研究

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1、分类号：O64单位代码：10183研究生学号：2015332144密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）InP纳米晶的合成及性质研究TheSynthesisandPropertiesofInPNanocrystals作者姓名：亢艳艳专业：物理化学研究方向：半导体纳米晶指导教师：庄家骐副教授培养单位：吉林大学化学学院2018年6月InP纳米晶的合成及性质研究TheSynthesisandPropertiesofInPNanocrystals作者姓名：亢艳艳领域（方向）：半导体纳米晶指导教师：庄家骐

2、副教授专业：物理化学答辩日期：2018年5月31日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学或硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究

3、做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：

4、√硕士□博士学科专业：物理化学论文题目：InP纳米晶的合成及性质研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：作者联系电话：InP纳米晶的合成及性质研究（中文摘要）半导体纳米晶具有量子尺寸效应和独特的光学性质，可广泛地应用在光电器件、生物标记、太阳能电池、光催化等方面。这使半导体纳米晶成为越来越多研究者研究的热点。在过去三十年里，II-VI族纳米晶是这些半导体纳米晶中研究最深入、最广泛的材料。然而，II-VI族纳米晶大多含有对环境有害的高毒性元素（Cd、Hg等），因此限制了其大规模、商业化

5、生产。InP纳米晶具有和II-VI族纳米晶相似的光学性质，不含Cd、Pb、Hg等重金属，具有环保低毒的优点，成为代替II-VI族纳米晶的最佳候选材料。合成InP纳米晶最常用的磷源为三(三甲基硅烷基)-膦（P(SiMe3)3），但这种磷源价格昂贵、性质活泼安全性较差。新型磷源三(二甲胺基)膦或者三(二乙胺基)膦（P[N(CH3)2]3或P[N(CH3CH2)2]3）具有安全、经济的特点，可代替P(SiMe3)3。直接合成的InP纳米晶发射范围有限，掺杂可以扩宽材料的发射范围。在ZnSe材料中掺杂Ag离

6、子比掺杂Cu离子具有更好的稳定性，所以我们在InP纳米晶中掺杂Ag离子从而扩宽其发射范围。本文第二章使用安全、经济的新型磷前体P[N(CH3)2]3，采用高温热注入法合成了InP纳米晶，并系统研究了油胺（OLA）浓度的变化、反应的阴阳前体比等反应参数对InP纳米晶合成的影响。另外，通过逐步升温的方法调节反应的温度最终得到不同发射、尺寸分布较为均一的InP纳米晶，从而实现了InP纳米晶的尺寸从1.8nm到4.2nm连续可调。本文第三章采用生长掺杂的方法，在InP纳米晶中掺入Ag离子成功合成了Ag:In

7、P纳米晶，实现了InP纳米晶发射范围的扩大。另外，本章还研究了掺杂浓度和掺杂温度对Ag:InP纳米晶的荧光量子效率的影响。随着Ag掺杂浓度和掺杂温度的增加，Ag:InP纳米晶的荧光量子效率都呈现先增加后减小的趋势。当Ag离子的掺杂浓度为5%，掺杂温度为160℃时，光致发光性质最优，其荧光效率可达到8%。通过调节InP纳米晶的尺寸，实现了Ag:InP纳米晶的发射范围从640nm到1000nm可调。为了提高Ag:InP纳米晶荧光量子效率及稳定性，在Ag:InP纳米晶表面包覆ZnS壳层。通过在Ag:InP

8、纳米晶表面包覆ZnS壳层，Ag:InP纳米晶的荧光量子效率从原来的8%提高到45%，其稳定性也明显提高，这使Ag:InP/ZnS纳米晶在医学成像、生物标记等方面具有更广泛的应用。I关键词：纳米材料，InP纳米晶，新型磷源、Ag+掺杂、ZnS核壳包覆IITheSynthesisandPropertiesofInPNanocrystalsAbstractSemiconductornanocrystalsaredrawingmanyresearcherslargeinte