cdsezns量子点薄膜中带电激子光谱特性研究

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1、硕士学位论文CdSe/ZnS量子点薄膜中带电激子光谱特性研究STUDYONTHESPECTRALCHARACTERISTICSOFTRIONSINCdSe/ZnSQUANTUMDOTFILMS陆梅琳哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：O472学校代码：10213国际图书分类号：535密级：公开理学硕士学位论文CdSe/ZnS量子点薄膜中带电激子光谱特性研究硕士研究生：陆梅琳导师：杨庆鑫副教授申请学位：理学硕士学科：凝聚态物理所在单位：理学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:O472Scho

2、olCode:10213U.D.C:535SecrecyGrade:openDissertationfortheMasterDegreeinScienceSTUDYONTHESPECTRALCHARACTERISTICSOFTRIONSINCdSe/ZnSQUANTUMDOTFILMSCandidate：LuMeilinSupervisor：AssociateProf.YangQingxinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeciality：CondensedMatterPhysicsAffili

3、ation：DepartmentofPhysicsDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学理学硕士学位论文摘要带电激子就是带有额外正电或负电荷的电子空穴对，其光谱特性与中性激子和多激子等有较大差异，因而对光电材料的稳定性、效率等均有重要影响。例如在量子点太阳能电池中，带电激子的产生和演化是多激子产生和电荷拆分转移的重要环节之一，影响着电池的光电转换效率。对带电激子的认识源于量子点发光器件的荧光闪烁和光谱扩散问题，借

4、助于愈发先进的超快光谱技术与电化学手段，相关研究不断深入，同时也为生物荧光和电光器件等的发展提供了更多思路。本文以CdSe/ZnS核壳量子点薄膜为主要研究对象，以光注入和电注入下的时间分辨荧光光谱测量为主要手段，研究带电激子的产生条件、光谱包括动力学特性，并探索了电注入过程中通过阳离子吸附调控带电激子光谱的方法。首先基于带电激子的产生机理，逐渐提高光注入水平（固定频率下）来产生带电激子，用单光子计数手段采集样品的时间分辨光谱后通过全局拟合指认出带电激子（以及双激子等）成分，获得相关光谱特征参数。随后，结合电化学中的三电极体系和循环伏安方法，对量子

5、点薄膜直接实现电注入并进行光谱测量。以交联处理后的ITO/QD薄膜为工作电极，Pt片和Ag丝为对电极和参比电极，在有机电解液中进行循环伏安扫描，确定还原电位（1Se能级）；进而进行三电极稳压下的荧光光谱和动力学测量，结合两者分析电注入过程，并表征带电激子特性。最后，研究了在有机相电解液中引入水相的氯化钾溶液来调控带电激子光谱的方法。电解液中加入少量的氯化钾溶液，同样外加负电压出现了与单纯有机相中相反的光谱移动—蓝移，同时仍伴有淬灭与动力学寿命变快的现象。围绕阳离子吸附过程，综合量子点周围电场反转、表面态变化以及空穴注入等进行机制分析。关键词：Cd

6、Se/ZnS量子点；薄膜；带电激子；光谱特性-I-哈尔滨工业大学理学硕士学位论文AbstractTrions(chargedexcitons)areelectron-holepairswithanotherelectronorhole,whosespectralcharacteristicisverydifferentfromthoseofneutralexcitonsandmulti-excitons,andholdimportantimplicationsforthestabilityandefficiencyofphotoelectricm

7、aterial.Forexampleinsolarcells,generationandevolutionoftrionsisanimportantprocessofmulti-excitonsgenerationandchargetransferafterseparation,whichaffectsthephotoelectricconversionefficiencyalot.UnderstandingoftrionsarisesfromtheflorescenceblinkingandspectraldiffusioninQDemitti

8、ngdevices.Theadvancedultra-fastspectraltechniquesandelectrochemistry