《CdSe二維納米結構薄膜液相製備及其光電特性調控研究》是依託上海交通大學，由潘葳擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：CdSe二維納米結構薄膜液相製備及其光電特性調控研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：潘葳
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
膠體納米光電子學研究是目前材料物理研究前沿。本課題提出在實現尺寸可控CdSe二維納米結構及其核殼體系基礎上，通過配體交換實現導電薄膜製備，摻雜和離子注入手段來調控納米結構薄膜能帶結構，並對其光電特性、輸運過程、外場調控和器件套用加以研究。主要通過製備參數來調控二維微結構尺寸和能帶結構變化、薄膜有序度及均勻性，利用配體置換來提高微結構間電子耦合和薄膜遷移率。採用摻雜和離子注入手段，結合微結構和核殼結構尺寸變化來進一步調控體系中能帶結構，並通過結構分析、光電實驗和輸運理論相結合的方法，系統地研究二維納米結構耦合體系中微觀能帶結構變化、載流子輸運過程和光電回響間相互聯繫的物理圖象及規律。集中研究配體置換、雜質摻雜、離子注入和晶粒尺寸對遷移率的影響、微觀能帶結構及光激發和光生載流子輸運過程的調控，並在此基礎上研究二維納米結構耦合體系在發光二極體和太陽電池上的套用，推動膠體納米光電子學的進一步發展。
結題摘要
膠體納米光電子學研究是目前材料物理研究前沿。本項目針對此方面研究中的二維膠體納米粒子的光電特性進行了創新基礎研究。研究主要從一下幾個方面進行：1. 盤狀石墨烯量子點的合成及光學特性；2. 不同製備條件下石墨烯量子盤的發光機理及其在太陽電池上的套用；3. 殼層變化對CdSe基納米片的界面及非線性光學性質的影響；4. 薄膜表面微結構的簡易製備及對螢光量子產率的影響；5. 納米晶薄膜的製備及其在不同光照下的電回響。通過以上研究，我們實現利用製備參數調控高純石墨烯量子盤和摻氮石墨烯量子盤的內部結構，通過結構分析，光學實驗和理論相結合的方式，系統的解釋了其發光機理，並在此基礎上，將摻氮石墨烯量子點套用於太陽電池上，提高太陽電池在短波波段的外量子效率；與此同時，通過改變殼層厚度，研究晶格應力對CdSe/CdS核殼納米片界面的影響及CdSe基納米片的非線性光學特性，指出納米片的有效雙光子吸收截面比量子點大幾個數量級；最重要的是，我們發現一種提高螢光量子點聚合物薄膜量子產率的通用簡易技術，即通過模板法在螢光量子點聚合物薄膜表面刻畫倒金字塔微結構，可以最大化薄膜的光輸出，並顯著提高薄膜螢光量子產率。總的來說，研究基本達到目的。
