CdSe量子点发光特性

摘要

胶体半导体量子点具有光谱可调性，光稳定性，以及化学多功能性的优良特性。近年来，国内外有许多关于半导体量子点的物理化学特性以及其在光电子学领域的应用研究，比如，量子激光棒，CdSe/ZnS量子点激光器，太阳能电池等。将不同尺寸、形貌的纳米材料与微腔结构相结合，可以实现特定效果的光电器件。
　　 本文针对反应时间按相同时间间隔增长的CdSe量子点(1-5号)，研究不同编号的量子点样品相关光学性质的变化。测试其光致荧光光谱(PL)，以及紫外-可见吸收光谱。测得的1-5号量子点的吸收峰位依次为532nm、552nm、566nm以及573nm和583nm，对应的荧光光谱峰位在558nm、575nm、585nm、591nm和600nm。从而，随着反应时间增长，其吸收光谱发生红移，利用量子点的尺寸大小可控可以达到荧光峰位可调。沉积厚度约为30nm的Ag颗粒150℃真空退火1h小时后，将制备的CdSe/Ag量子点样品与参考样品相比较，其发光可以增强4.6倍。
　　 利用CdSeQDs的光稳定性以及制备成本低等特点，主要研究了CdSe量子点微腔结构，微腔结构包括上下分布式布拉格反射镜(DBR)，中间的有源层为分散在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的CdSe胶体量子点。我们采用传递矩阵法(TMM)模拟微腔的反射光谱，对实验测试曲线进行较好的拟合。通过测试微腔结构的光致荧光光谱，其半峰宽(FWHM)由未加入微腔的CdSe量子点样品的27.9nm，减小到微腔结构的7.5nm，在微腔中的量子点，由于腔模式的出现，其发光谱的品质因数增加了3.6倍，达到了荧光增强的效果。
　　 采用聚苯乙烯模板法制备Ag岛阵列，将CdSe量子点浓度为8×1015/ml，旋涂在Ag岛上，通过使用荧光光谱仪测试收集1um×1um范围内信号。测试发现将量子点旋涂在Ag岛上后，其缺陷发光强度与带边发光强度比例由1/20增强为1.2倍，从而实现了小范围内测试Ag岛对量子点发光特性的影响。