《三元納米晶的組份調控機制及其光學性質研究》是依託吉林大學，由解仁國擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：三元納米晶的組份調控機制及其光學性質研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：解仁國
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
具有優良光電性能的I-III-VI族半導體納米晶是一類具有潛在套用價值的納米材料。在我們前期工作中，I-III-VI族納米晶的尺寸單分散問題已基本解決，但如何實現三元納米晶的組份單分散是該領域研究的新課題。本研究擬以CuInS2為模型體系，採用構建核殼納米晶結構的方式，系統研究不同組份原子在三元納米晶的生長過程中所表現出的物理化學性質的變化規律。研究將從化學反應動力學角度出發：通過調控單體反應活性調控原子層沉積速率，研究原子層沉積過程對納米晶的組份及其組份分布的影響；通過改變溫度和配體種類，研究核殼界面原子擴散過程，揭示界面擴散過程對納米晶組份及其組份分布的影響規律。在此基礎上，研究不同組份及其組份分布的三元納米晶的光學性質，揭示三元納米晶的組份與其光學性質的內在聯繫。三元納米晶的組份調控機制的研究，將為組份單分散的三元納米晶的可控制備及其性質研究提供理論依據和實驗基礎。
結題摘要
多元納米晶的光電性質取決於其尺寸和組成，如何調控納米晶的光學性質直接關係到在照明和顯示領域的套用進程。在本項目中，我們首先能帶工程理論，設計合成了具有不同組分的單個納米晶，採用能帶工程，以核殼或摻雜的方式，對已知能帶的這些納米晶材料的電子結構進行了有效地調控，合成了了Cu：InP/ZnS/InP/ZnS雙光量子點。Cu摻雜InP核心與InP壁層構成，ZnS作為隔離層，可以有效地隔離核心與外壁的電子波函式，使兩個發光體系去耦化。同時，Cu摻雜InP核心相對於CdSe體系具有較寬的發射範圍，與壁層InP的發光組合成了一個從藍綠光到近紅外發光的寬發光體系。我們將此雙光量子點灌封於藍光LED後，可以獲得從藍光到近紅外的均勻連續白光光譜，色溫在4950K，顯色指數達到91，色度坐標在(0.332, 0.330)。通過該方法，設計合成了具有熱穩定性高效的雙波長Cu:CdS/ZnSe/ZnS雙光量子點及Mn摻雜的多元納米晶。製備的不同組分和尺寸納米晶，實現了雙波長納米晶可控制備並進行再顯示領域套用研究。在此基礎上，發展了一種非熱注入一鍋法合成高質量無機鹵化鉛銫鈣鈦礦的方法，通過調控陰離子Cl，Br和I 實現了不同尺寸和組分的鈣鈦礦納米晶可控制備。通過調控配體濃度，獲得的粒子的半峰寬和單個粒子的半峰寬基本一致，表示我們所合成的粒子基本是單尺寸的，沒有尺寸分布，其色域達到北美國家電視標準委員會(NTSC)標準的140%，為納米晶套用提供了材料基礎。
