表面配体对无机半导体纳米晶形貌自组装及光电性能影响研究材料学专业论文.docxVIP

11111 11111 111111 1111 IIIIIII I IIII Y2543738 关于学位论文独创声明和学术诚信承诺 本人向河南大学提出硕士学位申请。本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导 师的指导下独立完成的，对所研究的课题有新的见解。据我所知，除文中特别加以说明、 标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括其 他人为获得任何教育、科研机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对 本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 在此本人郑重承诺：所呈交的学位论文不存在舞弊作伪行为，文责自负。 学位申请人(学位论文作者)签名： 查金i杰 201,／-．h年箩月I Z日 关于学位论文著作权使用授权书 本人经河南大学审核批准授予硕士学位。作为学位论文的作者，本人完全了解并同 意河南大学有关保留、使用学位论文的要求，即河南大学有权向国家图书馆、科研信息 机构、数据收集机构和本校图书馆等提供学位论文(纸质文本和电子文本)以供公众检 索、查阅。本人授权河南大学出于宣扬、展览学校学术发展和进行学术交流等目的，可 以采取影印、缩印、扫描和拷贝等复制手段保存、汇编学位论文(纸质文本和电子文本)。 (涉及必威体育官网网址内容的学位论文在解密后适用本授权书) 学位获得者(学位论文作者)签名： 垄金i古 201 4年-S月12．日 学位论文指导教师签名： 彳与 201／-P年箩月I-／日 摘要摘要 摘要 摘要 近年来，纳米材料因其独特的物理化学性能一直是人们的研究热点。物理、化学、 材料、机械和电气工程等各个领域的科学家都对此进行了研究。而半导体纳米晶由于其 性能具有独特的尺寸依赖性，在太阳能转换、照明、显示屏技术和生物标记等领域均有 着广泛的应用前景。目前已经有许多可以精准控制纳米晶尺寸和形貌的合成方法被研究 出来，人们在研究纳米晶成核与生长的过程中也逐渐了解到表面配体对纳米晶形貌及其 性能的影响，而要使半导体纳米晶可以更好的应用于相关领域中，就必须可以精准的控 制纳米晶的尺寸、形貌与性能，因此，本文中我们通过研究表面配体对半导体纳米晶性 能的影响，旨在设计出可以更好的应用于相关器件中的半导体纳米晶，主要包括两方面 内容：一、研究有机配体对半导体纳米形貌及自组装性能的影响；二、对半导体纳米晶 表面配体进行设计，使用无机配体成功取代纳米晶表面的有机配体，进而得到具有良好 光电性能的半导体纳米晶。 主要内容如下： 1．选取癸酸与油胺作为表面活性剂，采用无注入“一锅法”，通过乙酰丙酮金属络 合物分解合成高质量、可规模化生产的PbSe和PbTe纳米晶，研究表面配体对PbSe和 PbTe纳米晶形貌及自组装性能的影响。在反应过程中采用“绿色”方法合成Se和Te 的前驱体，采用一锅法合成PbSe和PbTe纳米晶，通过改变表面活性剂(癸酸与油胺) 的摩尔比，结合反应时间与反应温度的变化，可以较容易的得到球形(粒径为6．5nm与 8．3nm)和立方形(边长为12．16nm)的PbSe纳米晶，以及球形(粒径为8nm)和立方 形(边长为14．18nm)的PbTe纳米晶。通过X．射线衍射(XRD)和选择性区域电子衍 射(SAED)表征表明所合成的纳米晶均为岩盐立方结构。透射电子显微镜(TEM)图 像则显示所合成的PbSe和PbTe的纳米晶体具有较窄的粒度分布。而且通过进一步研究 发现，在表面配体油胺的作用下，所合成的PbSe和PbTe纳米晶均可自组装为有序结构。 2．根据无机配体对半导体纳米晶性能的影响，采用导电性能良好的(NI-h)4Sn2S6无 机配体成功取代CulnS2(CIS)半导体纳米晶表面导电性能差的有机配体，得到具有良 好电荷传输性能的全无机CIS半导体纳米晶。首先在有机溶剂中合成出尺寸可控的三角 表面配体对无机半导体纳米晶形貌、自组装及光电性能影响研究形CIS半导体纳米晶，在环境友好的溶剂中利用小分子(NH4)4Sn2S6无机配体取代长链的 表面配体对无机半导体纳米晶形貌、自组装及光电性能影响研究 形CIS半导体纳米晶，在环境友好的溶剂中利用小分子(NH4)4Sn2S6无机配体取代长链的 有机配体得到金属硫化物包覆的CIS纳米晶。通过紫外吸收、红外光谱、电子显微镜、 x射线衍射、热重、X射线光电子能谱以及动态光散射等表征手段对配体交换前后CIS 纳米晶的性能进行了检测，结果表明无机【Sn2S6】4。配体完全取代了CIS纳米晶表面的有 机配体，成功地得到了全无机CIS纳米晶。由于配体交换后CIS纳米晶的电子耦合能力 增强，其薄膜的电荷传输性能有了大幅度提高。 关键词：表面配体，自组装，配体交换，电荷传输 ABSTRACTABSTRACT ABSTRACT ABSTRACT In