《III-V族半導體納米晶的可控制備及其性質研究》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：III-V族半導體納米晶的可控制備及其性質研究
- 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
III-V族半導體納米晶由於其獨特的性質在生物醫療、光電器件等方面具有重要的套用前景,但目前III-V族半導體納米晶尺寸形貌調控能力及性能的不足制約了其基礎和套用研究進程。本研究擬在前期InP、InAs工作基礎上，通過改變配體種類和引入添加劑等手段調控反應單體的活性，控制III-V族納米晶的成核和生長平衡，對納米晶反應動力學進行系統定量的研究，從而實現對III-V族半導體納米晶尺寸和形貌的有效調控。在此基礎上，從能帶工程理論出發對納米晶表面進行修飾，改善其穩定性和光電性能，為III-V族半導體納米晶的基礎和套用研究提供材料基礎。
結題摘要
項目期間，主要研究了具有可見和近紅外納米晶的合成及其在構建白光器件和感測器中套用。通過製備高質量的不同形貌的III-V族InP納米晶，我們發展了一種求解半導體納米晶能帶的新方法。通過最佳化納米晶表明，製備了高質量的多元納米晶和納米晶感測器，為納米晶的進一步套用提供材料基礎。相關研究成果共發表SCI檢索文章4篇，申請發明專利4項，其中1項已獲授權。 1. 發展了一種求解半導體納米晶導帶和價帶的新方法。通過用過度金屬離子摻雜III-V族納米晶InP，獲得了摻雜納米晶。通過測量納米晶摻雜螢光峰和納米晶的激子能帶，可分別求出其價帶和導帶。這一方法不僅簡單，而且方便。首次給出了不同材料、不同形貌納米晶的能帶位置，為納米晶的進一步研究及其器件套用提供理論和實驗基礎。 2. 製備高質量了單分散的具有近紅外發射的多元納米晶。通過調控單體活性，運用一步法，利用溫度調控納米晶的尺寸，獲得了單分散多元納米晶。 通過調控納米晶的組分，獲得了具有可見和近紅外發射的納米晶。通過調控組分，獲得的納米晶的螢光效率可達到70%以上，且納米晶相對穩定。多遠納米晶具有許多優點如熱穩定、斯托克斯位移大，零自吸收等特點。 多元納米晶的可控制備，為納米晶的進一步套用提供材料基礎。 3. 探索並發展了利用量子點實現了鎘離子檢測。通過修飾III-V族InP納米晶表面，獲得了具有高靈敏度、高選擇性的InP量子點。該量子點的特點是只對金屬鎘離子具有快速回響，在檢測鎘離子中可通過螢光信號判斷。實驗進一步拓展到檢測細胞體內的鎘離子,實驗結果表明：製備的量子點感測器在微觀環境中探測鎘離子是可行的。納米晶螢光感測器的製備，為納米晶的進一步套用提供了材料基礎。
