碲化鎘量子點(diǎn)薄膜的制備及其光物理特性研究.pdf

1、碲化鎘(CdTe)量子點(diǎn)材料的粒子尺寸大約在幾納米左右，與碲化鎘體材料相比具有獨(dú)特的物理特性和光學(xué)特性。由于量子點(diǎn)本身的穩(wěn)定性好，粒子單分散性較好，因此可以調(diào)節(jié)發(fā)射波長(zhǎng)，應(yīng)用于生物熒光標(biāo)記，太陽(yáng)能電池，溫度傳感器，激光防護(hù)等領(lǐng)域。量子點(diǎn)和聚合物復(fù)合得到的薄膜材料性能更加穩(wěn)定，為研究材料的物理特性提供了更多的可能。因此，研究量子點(diǎn)及其薄膜的物理特性和光學(xué)性質(zhì)非常重要。
　　首先，本文進(jìn)行材料的制備和表征。在制備CdTe量子點(diǎn)的過程中

2、，以新制的碲氫化鈉溶液為反應(yīng)物，以巰基乙酸為穩(wěn)定劑，通過改變反應(yīng)體的pH值和反應(yīng)時(shí)間，合成了四種尺寸的碲化鎘量子點(diǎn)水溶液。將四種不同尺寸的碲化鎘溶液摻入聚乙烯醇(PVA)中，制備了CdTe/PVA復(fù)合薄膜。上述樣品通過紫外可見光譜和熒光光譜表征，分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響因素，并給出了其物理機(jī)制。
　　然后，本文對(duì)4種薄膜進(jìn)行了低溫光致發(fā)光光譜實(shí)驗(yàn)。用液氮降低溫度，溫度控制儀控制溫度，步長(zhǎng)為20K，變化范圍為80～300K。通過理論分析

3、和數(shù)值擬合，分析了熒光光譜的峰值強(qiáng)度，峰值波長(zhǎng)和光譜半高寬隨溫度的變化，并探究了量子尺寸效應(yīng)，缺陷態(tài)能級(jí)躍遷以及載流子聲子耦合作用在溫度變化過程中的影響。
　　最后，本文在輸出脈沖為130fs，輸出波長(zhǎng)為800nm的實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)不同尺寸的碲化鎘量子點(diǎn)溶液和薄膜進(jìn)行了非線性光學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過開孔Z掃描實(shí)驗(yàn)，獲得了歸一化非線性吸收透過率曲線以研究材料的非線性光學(xué)性質(zhì)。研究了粒子尺寸對(duì)非線性吸收系數(shù)的影響，對(duì)比研究了溶液和薄膜的非線性吸收