量子点材料ppt课件.pptx

《量子点材料ppt课件.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、123量子点的物理效应量子尺寸效应通过控制量子点的形状、结构、尺寸，可以很方便的调节其能隙宽度、束缚能大小以及激子的能量蓝移等电子状态表面效应粒径减小，比表面积增大，表面原子数量增多，导致表面原子配位数不足，表面断键增多，使量子点活性增大。同时表面缺陷导致陷阱电子或空穴影响量子点的发光特性，4介电限域效应由于量子点与电子的DeBroglie波长、相干波长及激子Bohr半径可比拟，电子局限在纳米空间，电子输运受到限制，电子平均自由程很短，电子的局域性和相干性增强，将引起量子限域效应量子隧道效应纳米导电区域之间形成薄薄的量子垫垒，当电压很低时，电子被限制

2、在纳米尺度范围运动，升高电压可以使电子越过纳米势垒形成费米电子海，使体系变为导电.电子从一个量子阱穿越量子垫垒进入另一个量子阱就出现了量子隧道效应5量子点主要的性质:光学特性量子点的发射光谱可以通过改变量子点的尺寸大小来控制。通过改变量子点的尺寸和它的化学组成可以使其发射光谱覆盖整个可见光区。以CdTe量子为例，当它的粒径从2.5nm生长到4.0nm时，它们的发射波长可以从510nm红移到660nm67量子点具有很好的光稳定性。量子点的荧光强度比最常用的有机荧光材料“罗丹明6G”高20倍，它的稳定性更是“罗丹明6G”的100倍以上。因此，量子点可以对

3、标记的物体进行长时间的观察，这也为研究细胞中生物分子之间长期相互作用提供了有力的工具。8量子点具有宽的激发光谱和窄的发射光谱。使用同一激发光源就可实现对不同粒径的量子点进行同步检测，因而可用于多色标记，极大地促进了荧光标记在中的应用。此外，量子点具有窄而对称的荧光发射峰，且无拖尾，多色量子点同时使用时不容易出现光谱交叠。9量子点具有较大的斯托克斯位移。量子点不同于有机染料的另一光学性质就是宽大的斯托克斯位移，这样可以避免发射光谱与激发光谱的重叠，有利于荧光光谱信号的检测生物相容性好。量子点经过各种化学修饰之后，可以进行特异性连接，其细胞毒性低，对生物

4、体危害小，可进行生物活体标记和检测10量子点的荧光寿命长。有机荧光染料的荧光寿命一般仅为几纳秒(这与很多生物样本的自发荧光衰减的时间相当）。而量子点的荧光寿命可持续数十纳秒（20ns一50ns)，这使得当光激发后，大多数的自发荧光已经衰变，而量子点荧光仍然存在，此时即可得到无背景干扰的荧光信号多重激子效应（MultipleExcitonGeneration，简称MEG）可通过一个光子能量产生多个激子或电子空穴对，更加有效的利用太阳能111213量子点的种类量子点一元量子点C量子点Si量子点二元量子点不含重金属的量子点（ZnO、SiO2)含重金属的量子

5、点（CdS、PbS等）三元量子点（CdSexTe1-x、CuInS2）14碳量子点（CQDsorCDs）碳纳米材料家族的新秀——碳量子点是一类由碳、氢、氧、氮等元素组成，以sp2杂化碳为主的表面带有大量含氧基团，且颗粒尺寸小于10nm的准球型碳纳米粒子。具有高的载流子迁移率、良好的热学和化学稳定性以及环境友好性、价格低廉等无可比拟的优势。15SiC量子点新型SiC量子点荧光标记与成像材料是一种生物惰性陶瓷材料，具有生物相容性及光学性能优良等特点。采用化学腐蚀法制备碳化硅量子点由于工艺操作简单、可一步法实现量子点的表面修饰而成为目前制备碳化硅量子点的主

6、流方法之一。16ZnO量子点氧化锌量子点作为一种半导体材料具备许多优越的特征:价带一导带的间隙较宽(3.37eV),激子结合能相当大(室温下大约60meV),无毒无害,成本低廉等等。这些优点使氧化锌是一种很有实用价值的发光材料。17量子点的制备方法量子点的合成方法包括外延技术（如MBE、MOVPE、LPE等）以及化学方法(如金属有机合成法、水相合成法、连续离子层吸附反应法、微乳液法、溶胶-凝胶法、溶剂热法、共沉淀法等等)。其中金属有机合成法、水相合成法、连续离子层吸附反应法量子点晶体生长好，量子产率高18量子点的制备量子点制备通常分为top-down

7、和bottom-up两类，前者在晶体表面蚀刻而成，有立足于组成器件的优势；后者来自于化学制备，粒径和界面可由反应条件控制，界面还可以连接不同的化学基团，易于自组织，这种特点使它在生物体系标记方面大有所为成为可能。191.有机相合成法主要是将有机金属前驱体溶液注射进高温配体溶液中，前驱体在高温条件下迅速热解并成核，接着晶核缓慢生长为纳米晶（简称TOP/TOPO法）。前驱体：二甲基镉三辛基硒（碲、硫）磷配体：三辛基氧磷（TOPO）注入高温（200-600℃）CdTe量子点20有机合成量子点示意图21这种方法缺点巨大很多原料都需要在标准的无氧无水下进行操作

8、实验操作所需的氩气流动下的手套箱，是一笔不菲的开支高纯度的原料要求也不是一般的厂家所能生产的22需要用的金属