胶体量子点在光电子器件和生物医学等领域具有广阔的应用前景[1 -2 ] 。相比水相合成法, 油相法合成的量子点具有结晶度高、尺寸均匀、荧光量子效率高等优点。III-V族InP量子点具有无镉、荧光发射波长范围可达近红外区等优点, 在细胞成像、荧光探针等领域具有潜在的应用前景[3 -5 ] 。但是本征InP量子点由于表面缺陷多和尺寸不均匀等问题, 导致其应用受到一定限制[6 -7 ] 。金属离子掺杂可以使量子点表现出一系列优异性能, 如更宽的光谱调节范围和大的斯托克斯位移等[2 , 8 ] 。早期有一些过渡金属离子掺杂的InP量子点的报道[9 -12 ] , 如Thuy等[12 ] 研究发现Zn离子使InP/ZnS核壳量子点的吸收和荧光谱蓝移, 并认为形成了In(Zn)P合金量子点; Thuy等[9 ] 研究了Eu3+ 掺杂对In(Zn)P量子点的荧光性质的影响; Somaskandan等[10 ] 用油相法合成了Mn2+ 掺杂的InP量子点, 并证实Mn2+ 进入了InP晶格, “寄宿在”InP量子点近表面位置; 谢仁国等[11 ] 采用油相法合成了Cu2+ 掺杂的InP量子点, 使InP量子点的荧光发射波长达到近红外区。一般来说, 量子点的掺杂过程分为表面吸附、晶格结合、晶格扩散和排斥四个过程[13 ] , 因此在量子点中引入掺杂剂时, 常考虑掺杂离子的离子半径与宿主离子的匹配情况[14 -15 ] 。离子半径大小会导致掺杂离子在宿主晶格中所处位置(替代位或间隙位)不同, 进而使宿主晶胞发生膨胀或者收缩。由于Li+ (r =0.073 nm)、Zn2+ (r =0.074 nm)的离子半径与InP半导体中宿主In3+ 的离子半径(r =0.079 nm)相近, 引入Li+ 、Zn2+ 可能会对InP量子点的光学性能产生一定的影响。目前还未见Li、Zn离子掺杂对InP量子点的光学性能影响的报道。本工作采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响。
1 实验方法
1.1 试剂与仪器
无水醋酸铟、无水醋酸锌、无水醋酸锂、十八烯(ODE)、十四酸(MA)等从Sigma-Aldrich公司购买; 三(三甲硅烷基)膦从Strem公司购买; 丙酮、甲醇、己烷等溶剂从成都科华公司购买。
采用XPERT-PRO X射线粉末衍射仪(XRD)测得X射线粉末衍射谱; 采用Thermal Fisher FEI Titan S/TM高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)获得TEM照片; 采用Thermo Scientific Escalab 250型X射线光电子能谱仪获得X射线光电子能谱(XPS); 采用Shimadzu UV-1800型紫外-可见分光光度计获得紫外可见吸收光谱(简称UV-Vis吸收谱); 采用PE LS55型荧光分光光度计获得荧光光谱(PL);采用IRIS Advantage ER/S型电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)测定元素含量。
1.2 实验过程
Li: InP量子点的合成: 0.1 mmol醋酸铟、0.01 mmol醋酸锂、0.3 mmol十四酸和4 g十八烯加入至三颈瓶中, 抽真空并搅拌加热至110℃, 恒温2 h获得无色透明铟前驱体溶液; 然后通入氩气, 升温至280℃并迅速注入含0.05 mmol三(三甲硅烷基)膦的十八烯溶液。调整反应温度至270℃恒温反应1 h, 期间抽取一定量的反应液用己烷稀释并测量其吸收谱。待反应完成后, 自然冷却至室温即可得到Li掺杂浓度为0.1的Li: InP(Li/In=0.1)量子点原溶液。
Zn: InP量子点的合成: 将醋酸锂更换成醋酸锌, 采用与Li: InP量子点的合成操作一样的方法及反应参数即可获得不同Zn掺杂浓度的InP量子点。
量子点的分离纯化: 首先向量子点原溶液中加入己烷溶剂, 以10000 r/min速率离心分离3 min去除副产物。在上清液中加入5 mL甲醇溶剂进行萃取, 再向上清液中加入过量丙酮, 再离心分离3 min, 如此反复三次, 获得的量子点用己烷溶剂分散、备用。
2 结果与讨论
2.1 掺杂InP量子点生长过程与吸收谱
实验通过测试不同反应时间(1~120 min)反应液的吸收谱监测了Li: InP、Zn: InP量子点的生长过程, 从图1 (a)和(b)可以看出, InP量子点的吸收谱随生长时间的延长而红移, 这与文献[16]报道的InP量子点的生长规律一致, 也说明量子点尺寸在逐渐增大。另外, 根据图1 (a)和(b)中吸收谱红移的速度可以大概判断出: 在反应开始的10 min内, 量子点的生长速度很快; 随后10~30 min时间内, 生长速度逐渐减慢; 在最后60~120 min内, 量子点几乎不再生长。鉴于反应时间继续延长至90 min和120 min时吸收谱几乎不再红移, 为了统一反应条件, 后续实验均选择生长时间为60 min。从图1 (c)和(d)可以看出, Li掺杂、Zn掺杂InP量子点的吸收峰的半高宽较窄, 表明所合成的量子点尺寸均匀; 随着Li或Zn的掺杂浓度从0.1增至0.3, Li: InP、Zn: InP量子点的吸收谱逐渐蓝移, 并且蓝移幅度最大为65 nm, 这说明通过Li离子或Zn离子成核掺杂的方法可以促进短波长InP荧光量子点的合成。
图1 不同生长时间(a)Li: InP和(b)Zn: InP量子点的吸收谱, 不同掺杂浓度(c)Li: InP和(d)Zn: InP量子点的吸收谱
Fig. 1 Evolution absorption spectra of (a) Li: InP and (b) Zn: InP QDs. Absorption spectra of (c) Li: InP QDs and (d) Zn: InP QDs with different dopant contents
采用文献报道的InP量子点尺寸的半经验公式估算了量子点的直径[17 ] :
其中n =1.16, D 为InP量子点的直径(单位为: nm)。估算的InP、Li: InP和Zn: InP量子点的直径和带隙结果见表1 , 从表1 可看出, Li掺杂浓度从0增大至0.3时, Li: InP量子点的直径从2.91 nm减小至2.16 nm, 带隙从2.2 eV增加至2.51 eV; 而Zn掺杂浓度从0增至0.3时, Zn: InP量子点的直径从2.91 nm减小至2.13 nm, 带隙从2.2 eV增至2.53 eV。
由于掺杂能级或量子点尺寸减小均可能引起吸收谱的蓝移[18 ] , 实验采用高分辨透射电镜(HR-TEM)观察不同掺杂浓度的Li︰InP和Zn︰InP量子点的形貌和尺寸, 如图2 所示, 从插图还可见清晰的晶格排列, Li︰InP和Zn︰InP量子点的晶面间距(0.31 nm)均与未掺杂InP量子点的晶面间距(0.30 nm)接近, 说明掺杂Li和Zn未引起InP量子点的晶格膨胀或收缩。并且未掺杂InP量子点、Li︰InP和Zn︰InP量子点均呈近似球状。但Li︰InP和Zn︰InP量子点的直径比未掺杂的InP量子点小, 并随着掺杂浓度的增加而逐渐减小, 其中Zn掺杂浓度为0.1、0.2和0.3时, 量子点尺寸分别为2.77、2.45和2.22 nm(见图2 c-e), 这与表1 列出的估算直径基本吻合。
图2 InP、Li: InP和Zn: InP量子点的HR-TEM照片, 插图为对应的HR-TEM照片(a~c)和粒径分布图(a~e)
Fig. 2 TEM images of undoped InP QDs, Li: InP QDs and Zn: InP QDs QDsThe insets are the corresponding HRTEM images (a-c) and size distribufion (a-e)(a) undoped InP QDs, (b) Li: InP QDs with Li/In=0.1, Zn: InP QDs QDs with (c) Zn/In=0.1 (d) Zn/In=0.2, (e) Zn/In=0.3
掺杂Li、Zn导致InP量子点尺寸减小可能与掺杂剂离子在InP量子点的成核阶段键合在InP量子点表面并抑制InP纳米晶体的成核与生长有关[19 -20 ] 。对类似现象, 文献[21 ] 认为可能是由掺杂金属离子与量子点表面宿主阳离子发生离子交换作用, 导致晶核尺寸减小且外壳尺寸增加所引起的。通常来说, 在合成InP量子点时InP表面富In[22 ] , 这为Li或Zn离子进行离子交换提供了可能。
为了考察Li离子和Zn离子是否进入InP晶格或者只是存在量子点的表面, 采用XRD衍射、ICP-AES以及XPS等手段来分析其结构和成份。如图3 所示, Li: InP和Zn: InP量子点的XRD衍射峰与未掺杂InP量子点的XRD衍射峰几乎一致, 都在2θ 为26.2°、43.5°和51.5°处出现衍射峰, 并与块材InP标准衍射卡(PDF#65-2889)的(111)、(220)和(311)晶面相对应, 表明所合成的掺杂InP量子点都属于立方晶系, 所属空间群为F-43m(216)。而Li: InP量子点在2θ 为30.5°处出现一个衍射峰与InP块材的(200)晶面对应, 这与HR-TEM观测到的Li: InP量子点的结果相一致。另外, 无论是掺杂Li+ 还是掺杂Zn2+ 或者未掺杂的InP量子点, 它们的XRD峰位均未见明显移动, 这可能与掺杂剂离子比宿主In3+ 的离子半径略小, 未导致InP的晶格膨胀或收缩有关, 与图2 分析结果互相吻合。
图3 InP、Li: InP和Zn: InP量子点的XRD图谱
Fig. 3 XRD patterns of undoped InP, Li: InP and Zn: InP QDs
采用ICP-AES进行成分测定, 分析结果发现, 对Zn/In配比分别为0.1、0.2和0.3的量子点, 测得的实际Zn/In比为0.07、0.13和0.28, 这与实验的配制值几乎一致; 而在Li: InP量子点中的Li元素含量低于测量下限。
另外, 采用XPS测量了Li/In比为0.2的Li: InP和Zn/In比为0.1的Zn: InP量子点中Li、Zn、P、In的结合能, 结果如图4 和图5 所示。从图4 可以看出, 在Zn: InP量子点中可检测到Zn元素特征2p3/2 双峰, 经过拟合可知, 1021.8 eV特征峰对应于Zn-P键, 而1024.4 eV特征峰对应于Zn-O键, 这说明Zn2+ 离子与InP量子点表面的In3+ 离子交换形成Zn-P键, Zn的未成对电子与O结合形成O-Zn-P键, 这与文献报道的在InP量子点中引入羧酸锌后量子点的成键状态类似[23 ] 。此外, 基于上述分析以及Zn3 P2 是一种稳定存在的材料[24 -25 ] , 我们认为Zn: InP量子点的结构是一种InP/Zn3 P2 /ZnO的复合结构, 该核壳复合结构可能会增强InP量子点的荧光[23 ] 。而从图5 可知, 在Li: InP量子点样品的XPS谱图未检测到有Li元素, 这与ICP-AES未检测到Li元素的结果是一致的, 说明Li+ 离子未进入InP晶格, 这可能与碱金属Li元素的化学性质活泼有关, 也可能是由于Li: InP量子点生长完成后, Li元素以其他的形态(如LiOH等)而在纯化洗涤过程被除去。
图4 Zn: InP量子点的XPS谱
Fig. 4 XPS spectra of Zn: InP QDs(a) P2p; (b) In3d; (c) Zn2p; (d) Survey spectra
图5 Li: InP量子点的XPS谱
Fig. 5 XPS spectra of Li: InP QDs(a) P2p; (b) In3d; (c) Li1s; (d) Survey spectra
2.2 Li: InP和Zn: InP量子点的荧光性能
为了研究掺杂浓度对量子点荧光性能的影响, 对相同浓度(相同吸光度)的Li: InP和Zn: InP量子点的荧光谱进行了测试。如图6 所示, Li或Zn掺杂均能使InP量子点的荧光强度增强且荧光波长变短。随着Li掺杂浓度的增加, 荧光谱逐渐蓝移(从600 nm蓝移至550 nm), 荧光强度在Li/In比为0.1时最强, 然后随着Li/In比增大而减小。而随着Zn掺杂浓度从0.1增至0.3, InP量子点的荧光峰逐渐蓝移, 并且荧光强度先增大后减小, 当Zn/In比达到0.2时, Zn: InP量子点的荧光最强, 该Zn: InP量子点的相当荧光强度是未掺杂InP量子点的100多倍, 这与复合核壳结构的表面钝化效应有关[23 ] 。但继续增大Zn掺杂浓度时, 荧光强度反而开始下降, 该效应仍需深入研究。
图6 不同掺杂浓度的(a)Li: InP和(b)Zn: InP量子点的荧光谱图
Fig. 6 PL spectra of (a) Li: InP and (b) Zn: InP QDs with various dopant concentration
3 结论
采用原位成核掺杂的方式研究了Li、Zn金属离子掺杂对InP量子点的尺寸、结构和光学性能的影响。
1) 实验发现, 掺杂Li时, Li+ 未进入InP晶格, 但是在合成中却显著抑制了InP量子点的成核与长大; 而掺杂Zn时, Zn2+ 不仅抑制了InP量子点尺寸长大, 而且还替代InP表面的In3+ 形成Zn-P键, 并形成InP/Zn3 P2 /ZnO的复合核壳结构。
2) 随着Li+ 和Zn2+ 掺杂浓度的增大, InP量子点的吸收峰和荧光峰发生大幅度地蓝移, 并且蓝移的幅度逐渐增大。而且掺杂Li+ 和Zn2+ 可以明显增强InP量子点的荧光, 尤其是Zn2+ 的增强效应显著, 这与其在InP量子点表面形成的复合核壳结构有关。
The authors have declared that no competing interests exist.
参考文献
文献选项
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2012
... 胶体量子点在光电子器件和生物医学等领域具有广阔的应用前景[1 -2 ] .相比水相合成法, 油相法合成的量子点具有结晶度高、尺寸均匀、荧光量子效率高等优点.III-V族InP量子点具有无镉、荧光发射波长范围可达近红外区等优点, 在细胞成像、荧光探针等领域具有潜在的应用前景[3 -5 ] .但是本征InP量子点由于表面缺陷多和尺寸不均匀等问题, 导致其应用受到一定限制[6 -7 ] .金属离子掺杂可以使量子点表现出一系列优异性能, 如更宽的光谱调节范围和大的斯托克斯位移等[2 , 8 ] .早期有一些过渡金属离子掺杂的InP量子点的报道[9 -12 ] , 如Thuy等[12 ] 研究发现Zn离子使InP/ZnS核壳量子点的吸收和荧光谱蓝移, 并认为形成了In(Zn)P合金量子点; Thuy等[9 ] 研究了Eu3+ 掺杂对In(Zn)P量子点的荧光性质的影响; Somaskandan等[10 ] 用油相法合成了Mn2+ 掺杂的InP量子点, 并证实Mn2+ 进入了InP晶格, “寄宿在”InP量子点近表面位置; 谢仁国等[11 ] 采用油相法合成了Cu2+ 掺杂的InP量子点, 使InP量子点的荧光发射波长达到近红外区.一般来说, 量子点的掺杂过程分为表面吸附、晶格结合、晶格扩散和排斥四个过程[13 ] , 因此在量子点中引入掺杂剂时, 常考虑掺杂离子的离子半径与宿主离子的匹配情况[14 -15 ] .离子半径大小会导致掺杂离子在宿主晶格中所处位置(替代位或间隙位)不同, 进而使宿主晶胞发生膨胀或者收缩.由于Li+ (r =0.073 nm)、Zn2+ (r =0.074 nm)的离子半径与InP半导体中宿主In3+ 的离子半径(r =0.079 nm)相近, 引入Li+ 、Zn2+ 可能会对InP量子点的光学性能产生一定的影响.目前还未见Li、Zn离子掺杂对InP量子点的光学性能影响的报道.本工作采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响. ...
InP and Sn: InP based quantum dot sensitized solar cells.
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2015
Cytotoxicity of cadmium-free quantum dots and their use in cell bioimaging.
1
2014
... 胶体量子点在光电子器件和生物医学等领域具有广阔的应用前景[1 -2 ] .相比水相合成法, 油相法合成的量子点具有结晶度高、尺寸均匀、荧光量子效率高等优点.III-V族InP量子点具有无镉、荧光发射波长范围可达近红外区等优点, 在细胞成像、荧光探针等领域具有潜在的应用前景[3 -5 ] .但是本征InP量子点由于表面缺陷多和尺寸不均匀等问题, 导致其应用受到一定限制[6 -7 ] .金属离子掺杂可以使量子点表现出一系列优异性能, 如更宽的光谱调节范围和大的斯托克斯位移等[2 , 8 ] .早期有一些过渡金属离子掺杂的InP量子点的报道[9 -12 ] , 如Thuy等[12 ] 研究发现Zn离子使InP/ZnS核壳量子点的吸收和荧光谱蓝移, 并认为形成了In(Zn)P合金量子点; Thuy等[9 ] 研究了Eu3+ 掺杂对In(Zn)P量子点的荧光性质的影响; Somaskandan等[10 ] 用油相法合成了Mn2+ 掺杂的InP量子点, 并证实Mn2+ 进入了InP晶格, “寄宿在”InP量子点近表面位置; 谢仁国等[11 ] 采用油相法合成了Cu2+ 掺杂的InP量子点, 使InP量子点的荧光发射波长达到近红外区.一般来说, 量子点的掺杂过程分为表面吸附、晶格结合、晶格扩散和排斥四个过程[13 ] , 因此在量子点中引入掺杂剂时, 常考虑掺杂离子的离子半径与宿主离子的匹配情况[14 -15 ] .离子半径大小会导致掺杂离子在宿主晶格中所处位置(替代位或间隙位)不同, 进而使宿主晶胞发生膨胀或者收缩.由于Li+ (r =0.073 nm)、Zn2+ (r =0.074 nm)的离子半径与InP半导体中宿主In3+ 的离子半径(r =0.079 nm)相近, 引入Li+ 、Zn2+ 可能会对InP量子点的光学性能产生一定的影响.目前还未见Li、Zn离子掺杂对InP量子点的光学性能影响的报道.本工作采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响. ...
The effect of nanocrystal surface structure on the luminescence properties: photoemission study of HF-etched InP nanocrystals.
1
2005
... 胶体量子点在光电子器件和生物医学等领域具有广阔的应用前景[1 -2 ] .相比水相合成法, 油相法合成的量子点具有结晶度高、尺寸均匀、荧光量子效率高等优点.III-V族InP量子点具有无镉、荧光发射波长范围可达近红外区等优点, 在细胞成像、荧光探针等领域具有潜在的应用前景[3 -5 ] .但是本征InP量子点由于表面缺陷多和尺寸不均匀等问题, 导致其应用受到一定限制[6 -7 ] .金属离子掺杂可以使量子点表现出一系列优异性能, 如更宽的光谱调节范围和大的斯托克斯位移等[2 , 8 ] .早期有一些过渡金属离子掺杂的InP量子点的报道[9 -12 ] , 如Thuy等[12 ] 研究发现Zn离子使InP/ZnS核壳量子点的吸收和荧光谱蓝移, 并认为形成了In(Zn)P合金量子点; Thuy等[9 ] 研究了Eu3+ 掺杂对In(Zn)P量子点的荧光性质的影响; Somaskandan等[10 ] 用油相法合成了Mn2+ 掺杂的InP量子点, 并证实Mn2+ 进入了InP晶格, “寄宿在”InP量子点近表面位置; 谢仁国等[11 ] 采用油相法合成了Cu2+ 掺杂的InP量子点, 使InP量子点的荧光发射波长达到近红外区.一般来说, 量子点的掺杂过程分为表面吸附、晶格结合、晶格扩散和排斥四个过程[13 ] , 因此在量子点中引入掺杂剂时, 常考虑掺杂离子的离子半径与宿主离子的匹配情况[14 -15 ] .离子半径大小会导致掺杂离子在宿主晶格中所处位置(替代位或间隙位)不同, 进而使宿主晶胞发生膨胀或者收缩.由于Li+ (r =0.073 nm)、Zn2+ (r =0.074 nm)的离子半径与InP半导体中宿主In3+ 的离子半径(r =0.079 nm)相近, 引入Li+ 、Zn2+ 可能会对InP量子点的光学性能产生一定的影响.目前还未见Li、Zn离子掺杂对InP量子点的光学性能影响的报道.本工作采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响. ...
Photoemission study of size selected InP nanocrystals: the relationship between luminescence yield and surface structure.
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2003
... 胶体量子点在光电子器件和生物医学等领域具有广阔的应用前景[1 -2 ] .相比水相合成法, 油相法合成的量子点具有结晶度高、尺寸均匀、荧光量子效率高等优点.III-V族InP量子点具有无镉、荧光发射波长范围可达近红外区等优点, 在细胞成像、荧光探针等领域具有潜在的应用前景[3 -5 ] .但是本征InP量子点由于表面缺陷多和尺寸不均匀等问题, 导致其应用受到一定限制[6 -7 ] .金属离子掺杂可以使量子点表现出一系列优异性能, 如更宽的光谱调节范围和大的斯托克斯位移等[2 , 8 ] .早期有一些过渡金属离子掺杂的InP量子点的报道[9 -12 ] , 如Thuy等[12 ] 研究发现Zn离子使InP/ZnS核壳量子点的吸收和荧光谱蓝移, 并认为形成了In(Zn)P合金量子点; Thuy等[9 ] 研究了Eu3+ 掺杂对In(Zn)P量子点的荧光性质的影响; Somaskandan等[10 ] 用油相法合成了Mn2+ 掺杂的InP量子点, 并证实Mn2+ 进入了InP晶格, “寄宿在”InP量子点近表面位置; 谢仁国等[11 ] 采用油相法合成了Cu2+ 掺杂的InP量子点, 使InP量子点的荧光发射波长达到近红外区.一般来说, 量子点的掺杂过程分为表面吸附、晶格结合、晶格扩散和排斥四个过程[13 ] , 因此在量子点中引入掺杂剂时, 常考虑掺杂离子的离子半径与宿主离子的匹配情况[14 -15 ] .离子半径大小会导致掺杂离子在宿主晶格中所处位置(替代位或间隙位)不同, 进而使宿主晶胞发生膨胀或者收缩.由于Li+ (r =0.073 nm)、Zn2+ (r =0.074 nm)的离子半径与InP半导体中宿主In3+ 的离子半径(r =0.079 nm)相近, 引入Li+ 、Zn2+ 可能会对InP量子点的光学性能产生一定的影响.目前还未见Li、Zn离子掺杂对InP量子点的光学性能影响的报道.本工作采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响. ...
Synthesis of effective and qualified Cu-doped ZnSe quantum dots and their optical properties.
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2013
... 胶体量子点在光电子器件和生物医学等领域具有广阔的应用前景[1 -2 ] .相比水相合成法, 油相法合成的量子点具有结晶度高、尺寸均匀、荧光量子效率高等优点.III-V族InP量子点具有无镉、荧光发射波长范围可达近红外区等优点, 在细胞成像、荧光探针等领域具有潜在的应用前景[3 -5 ] .但是本征InP量子点由于表面缺陷多和尺寸不均匀等问题, 导致其应用受到一定限制[6 -7 ] .金属离子掺杂可以使量子点表现出一系列优异性能, 如更宽的光谱调节范围和大的斯托克斯位移等[2 , 8 ] .早期有一些过渡金属离子掺杂的InP量子点的报道[9 -12 ] , 如Thuy等[12 ] 研究发现Zn离子使InP/ZnS核壳量子点的吸收和荧光谱蓝移, 并认为形成了In(Zn)P合金量子点; Thuy等[9 ] 研究了Eu3+ 掺杂对In(Zn)P量子点的荧光性质的影响; Somaskandan等[10 ] 用油相法合成了Mn2+ 掺杂的InP量子点, 并证实Mn2+ 进入了InP晶格, “寄宿在”InP量子点近表面位置; 谢仁国等[11 ] 采用油相法合成了Cu2+ 掺杂的InP量子点, 使InP量子点的荧光发射波长达到近红外区.一般来说, 量子点的掺杂过程分为表面吸附、晶格结合、晶格扩散和排斥四个过程[13 ] , 因此在量子点中引入掺杂剂时, 常考虑掺杂离子的离子半径与宿主离子的匹配情况[14 -15 ] .离子半径大小会导致掺杂离子在宿主晶格中所处位置(替代位或间隙位)不同, 进而使宿主晶胞发生膨胀或者收缩.由于Li+ (r =0.073 nm)、Zn2+ (r =0.074 nm)的离子半径与InP半导体中宿主In3+ 的离子半径(r =0.079 nm)相近, 引入Li+ 、Zn2+ 可能会对InP量子点的光学性能产生一定的影响.目前还未见Li、Zn离子掺杂对InP量子点的光学性能影响的报道.本工作采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响. ...
Europium doped In(Zn)P/ZnS colloidal quantum dots.
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2013
... 胶体量子点在光电子器件和生物医学等领域具有广阔的应用前景[1 -2 ] .相比水相合成法, 油相法合成的量子点具有结晶度高、尺寸均匀、荧光量子效率高等优点.III-V族InP量子点具有无镉、荧光发射波长范围可达近红外区等优点, 在细胞成像、荧光探针等领域具有潜在的应用前景[3 -5 ] .但是本征InP量子点由于表面缺陷多和尺寸不均匀等问题, 导致其应用受到一定限制[6 -7 ] .金属离子掺杂可以使量子点表现出一系列优异性能, 如更宽的光谱调节范围和大的斯托克斯位移等[2 , 8 ] .早期有一些过渡金属离子掺杂的InP量子点的报道[9 -12 ] , 如Thuy等[12 ] 研究发现Zn离子使InP/ZnS核壳量子点的吸收和荧光谱蓝移, 并认为形成了In(Zn)P合金量子点; Thuy等[9 ] 研究了Eu3+ 掺杂对In(Zn)P量子点的荧光性质的影响; Somaskandan等[10 ] 用油相法合成了Mn2+ 掺杂的InP量子点, 并证实Mn2+ 进入了InP晶格, “寄宿在”InP量子点近表面位置; 谢仁国等[11 ] 采用油相法合成了Cu2+ 掺杂的InP量子点, 使InP量子点的荧光发射波长达到近红外区.一般来说, 量子点的掺杂过程分为表面吸附、晶格结合、晶格扩散和排斥四个过程[13 ] , 因此在量子点中引入掺杂剂时, 常考虑掺杂离子的离子半径与宿主离子的匹配情况[14 -15 ] .离子半径大小会导致掺杂离子在宿主晶格中所处位置(替代位或间隙位)不同, 进而使宿主晶胞发生膨胀或者收缩.由于Li+ (r =0.073 nm)、Zn2+ (r =0.074 nm)的离子半径与InP半导体中宿主In3+ 的离子半径(r =0.079 nm)相近, 引入Li+ 、Zn2+ 可能会对InP量子点的光学性能产生一定的影响.目前还未见Li、Zn离子掺杂对InP量子点的光学性能影响的报道.本工作采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响. ...
... [9 ]研究了Eu3+ 掺杂对In(Zn)P量子点的荧光性质的影响; Somaskandan等[10 ] 用油相法合成了Mn2+ 掺杂的InP量子点, 并证实Mn2+ 进入了InP晶格, “寄宿在”InP量子点近表面位置; 谢仁国等[11 ] 采用油相法合成了Cu2+ 掺杂的InP量子点, 使InP量子点的荧光发射波长达到近红外区.一般来说, 量子点的掺杂过程分为表面吸附、晶格结合、晶格扩散和排斥四个过程[13 ] , 因此在量子点中引入掺杂剂时, 常考虑掺杂离子的离子半径与宿主离子的匹配情况[14 -15 ] .离子半径大小会导致掺杂离子在宿主晶格中所处位置(替代位或间隙位)不同, 进而使宿主晶胞发生膨胀或者收缩.由于Li+ (r =0.073 nm)、Zn2+ (r =0.074 nm)的离子半径与InP半导体中宿主In3+ 的离子半径(r =0.079 nm)相近, 引入Li+ 、Zn2+ 可能会对InP量子点的光学性能产生一定的影响.目前还未见Li、Zn离子掺杂对InP量子点的光学性能影响的报道.本工作采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响. ...
Isovalent doping strategy for manganese introduction into III-V diluted magnetic semiconductor nanoparticles: InP : Mn.
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2005
... 胶体量子点在光电子器件和生物医学等领域具有广阔的应用前景[1 -2 ] .相比水相合成法, 油相法合成的量子点具有结晶度高、尺寸均匀、荧光量子效率高等优点.III-V族InP量子点具有无镉、荧光发射波长范围可达近红外区等优点, 在细胞成像、荧光探针等领域具有潜在的应用前景[3 -5 ] .但是本征InP量子点由于表面缺陷多和尺寸不均匀等问题, 导致其应用受到一定限制[6 -7 ] .金属离子掺杂可以使量子点表现出一系列优异性能, 如更宽的光谱调节范围和大的斯托克斯位移等[2 , 8 ] .早期有一些过渡金属离子掺杂的InP量子点的报道[9 -12 ] , 如Thuy等[12 ] 研究发现Zn离子使InP/ZnS核壳量子点的吸收和荧光谱蓝移, 并认为形成了In(Zn)P合金量子点; Thuy等[9 ] 研究了Eu3+ 掺杂对In(Zn)P量子点的荧光性质的影响; Somaskandan等[10 ] 用油相法合成了Mn2+ 掺杂的InP量子点, 并证实Mn2+ 进入了InP晶格, “寄宿在”InP量子点近表面位置; 谢仁国等[11 ] 采用油相法合成了Cu2+ 掺杂的InP量子点, 使InP量子点的荧光发射波长达到近红外区.一般来说, 量子点的掺杂过程分为表面吸附、晶格结合、晶格扩散和排斥四个过程[13 ] , 因此在量子点中引入掺杂剂时, 常考虑掺杂离子的离子半径与宿主离子的匹配情况[14 -15 ] .离子半径大小会导致掺杂离子在宿主晶格中所处位置(替代位或间隙位)不同, 进而使宿主晶胞发生膨胀或者收缩.由于Li+ (r =0.073 nm)、Zn2+ (r =0.074 nm)的离子半径与InP半导体中宿主In3+ 的离子半径(r =0.079 nm)相近, 引入Li+ 、Zn2+ 可能会对InP量子点的光学性能产生一定的影响.目前还未见Li、Zn离子掺杂对InP量子点的光学性能影响的报道.本工作采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响. ...
Synthesis of Cu-doped InP nanocrystals (d-dots) with ZnSe diffusion barrier as efficient and color-tunable NIR emitters.
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2009
... 胶体量子点在光电子器件和生物医学等领域具有广阔的应用前景[1 -2 ] .相比水相合成法, 油相法合成的量子点具有结晶度高、尺寸均匀、荧光量子效率高等优点.III-V族InP量子点具有无镉、荧光发射波长范围可达近红外区等优点, 在细胞成像、荧光探针等领域具有潜在的应用前景[3 -5 ] .但是本征InP量子点由于表面缺陷多和尺寸不均匀等问题, 导致其应用受到一定限制[6 -7 ] .金属离子掺杂可以使量子点表现出一系列优异性能, 如更宽的光谱调节范围和大的斯托克斯位移等[2 , 8 ] .早期有一些过渡金属离子掺杂的InP量子点的报道[9 -12 ] , 如Thuy等[12 ] 研究发现Zn离子使InP/ZnS核壳量子点的吸收和荧光谱蓝移, 并认为形成了In(Zn)P合金量子点; Thuy等[9 ] 研究了Eu3+ 掺杂对In(Zn)P量子点的荧光性质的影响; Somaskandan等[10 ] 用油相法合成了Mn2+ 掺杂的InP量子点, 并证实Mn2+ 进入了InP晶格, “寄宿在”InP量子点近表面位置; 谢仁国等[11 ] 采用油相法合成了Cu2+ 掺杂的InP量子点, 使InP量子点的荧光发射波长达到近红外区.一般来说, 量子点的掺杂过程分为表面吸附、晶格结合、晶格扩散和排斥四个过程[13 ] , 因此在量子点中引入掺杂剂时, 常考虑掺杂离子的离子半径与宿主离子的匹配情况[14 -15 ] .离子半径大小会导致掺杂离子在宿主晶格中所处位置(替代位或间隙位)不同, 进而使宿主晶胞发生膨胀或者收缩.由于Li+ (r =0.073 nm)、Zn2+ (r =0.074 nm)的离子半径与InP半导体中宿主In3+ 的离子半径(r =0.079 nm)相近, 引入Li+ 、Zn2+ 可能会对InP量子点的光学性能产生一定的影响.目前还未见Li、Zn离子掺杂对InP量子点的光学性能影响的报道.本工作采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响. ...
Luminescence properties of In(Zn)P alloy core/ZnS shell quantum dots.
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2010
... 胶体量子点在光电子器件和生物医学等领域具有广阔的应用前景[1 -2 ] .相比水相合成法, 油相法合成的量子点具有结晶度高、尺寸均匀、荧光量子效率高等优点.III-V族InP量子点具有无镉、荧光发射波长范围可达近红外区等优点, 在细胞成像、荧光探针等领域具有潜在的应用前景[3 -5 ] .但是本征InP量子点由于表面缺陷多和尺寸不均匀等问题, 导致其应用受到一定限制[6 -7 ] .金属离子掺杂可以使量子点表现出一系列优异性能, 如更宽的光谱调节范围和大的斯托克斯位移等[2 , 8 ] .早期有一些过渡金属离子掺杂的InP量子点的报道[9 -12 ] , 如Thuy等[12 ] 研究发现Zn离子使InP/ZnS核壳量子点的吸收和荧光谱蓝移, 并认为形成了In(Zn)P合金量子点; Thuy等[9 ] 研究了Eu3+ 掺杂对In(Zn)P量子点的荧光性质的影响; Somaskandan等[10 ] 用油相法合成了Mn2+ 掺杂的InP量子点, 并证实Mn2+ 进入了InP晶格, “寄宿在”InP量子点近表面位置; 谢仁国等[11 ] 采用油相法合成了Cu2+ 掺杂的InP量子点, 使InP量子点的荧光发射波长达到近红外区.一般来说, 量子点的掺杂过程分为表面吸附、晶格结合、晶格扩散和排斥四个过程[13 ] , 因此在量子点中引入掺杂剂时, 常考虑掺杂离子的离子半径与宿主离子的匹配情况[14 -15 ] .离子半径大小会导致掺杂离子在宿主晶格中所处位置(替代位或间隙位)不同, 进而使宿主晶胞发生膨胀或者收缩.由于Li+ (r =0.073 nm)、Zn2+ (r =0.074 nm)的离子半径与InP半导体中宿主In3+ 的离子半径(r =0.079 nm)相近, 引入Li+ 、Zn2+ 可能会对InP量子点的光学性能产生一定的影响.目前还未见Li、Zn离子掺杂对InP量子点的光学性能影响的报道.本工作采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响. ...
... [12 ]研究发现Zn离子使InP/ZnS核壳量子点的吸收和荧光谱蓝移, 并认为形成了In(Zn)P合金量子点; Thuy等[9 ] 研究了Eu3+ 掺杂对In(Zn)P量子点的荧光性质的影响; Somaskandan等[10 ] 用油相法合成了Mn2+ 掺杂的InP量子点, 并证实Mn2+ 进入了InP晶格, “寄宿在”InP量子点近表面位置; 谢仁国等[11 ] 采用油相法合成了Cu2+ 掺杂的InP量子点, 使InP量子点的荧光发射波长达到近红外区.一般来说, 量子点的掺杂过程分为表面吸附、晶格结合、晶格扩散和排斥四个过程[13 ] , 因此在量子点中引入掺杂剂时, 常考虑掺杂离子的离子半径与宿主离子的匹配情况[14 -15 ] .离子半径大小会导致掺杂离子在宿主晶格中所处位置(替代位或间隙位)不同, 进而使宿主晶胞发生膨胀或者收缩.由于Li+ (r =0.073 nm)、Zn2+ (r =0.074 nm)的离子半径与InP半导体中宿主In3+ 的离子半径(r =0.079 nm)相近, 引入Li+ 、Zn2+ 可能会对InP量子点的光学性能产生一定的影响.目前还未见Li、Zn离子掺杂对InP量子点的光学性能影响的报道.本工作采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响. ...
Formation of high quality InP and InAs nanocrystals in a noncoordinating solvent.
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2002
... 胶体量子点在光电子器件和生物医学等领域具有广阔的应用前景[1 -2 ] .相比水相合成法, 油相法合成的量子点具有结晶度高、尺寸均匀、荧光量子效率高等优点.III-V族InP量子点具有无镉、荧光发射波长范围可达近红外区等优点, 在细胞成像、荧光探针等领域具有潜在的应用前景[3 -5 ] .但是本征InP量子点由于表面缺陷多和尺寸不均匀等问题, 导致其应用受到一定限制[6 -7 ] .金属离子掺杂可以使量子点表现出一系列优异性能, 如更宽的光谱调节范围和大的斯托克斯位移等[2 , 8 ] .早期有一些过渡金属离子掺杂的InP量子点的报道[9 -12 ] , 如Thuy等[12 ] 研究发现Zn离子使InP/ZnS核壳量子点的吸收和荧光谱蓝移, 并认为形成了In(Zn)P合金量子点; Thuy等[9 ] 研究了Eu3+ 掺杂对In(Zn)P量子点的荧光性质的影响; Somaskandan等[10 ] 用油相法合成了Mn2+ 掺杂的InP量子点, 并证实Mn2+ 进入了InP晶格, “寄宿在”InP量子点近表面位置; 谢仁国等[11 ] 采用油相法合成了Cu2+ 掺杂的InP量子点, 使InP量子点的荧光发射波长达到近红外区.一般来说, 量子点的掺杂过程分为表面吸附、晶格结合、晶格扩散和排斥四个过程[13 ] , 因此在量子点中引入掺杂剂时, 常考虑掺杂离子的离子半径与宿主离子的匹配情况[14 -15 ] .离子半径大小会导致掺杂离子在宿主晶格中所处位置(替代位或间隙位)不同, 进而使宿主晶胞发生膨胀或者收缩.由于Li+ (r =0.073 nm)、Zn2+ (r =0.074 nm)的离子半径与InP半导体中宿主In3+ 的离子半径(r =0.079 nm)相近, 引入Li+ 、Zn2+ 可能会对InP量子点的光学性能产生一定的影响.目前还未见Li、Zn离子掺杂对InP量子点的光学性能影响的报道.本工作采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响. ...
In situ observation of heterogeneous growth of CdSe quantum dots: effect of indium doping on the growth kinetics.
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2008
... 胶体量子点在光电子器件和生物医学等领域具有广阔的应用前景[1 -2 ] .相比水相合成法, 油相法合成的量子点具有结晶度高、尺寸均匀、荧光量子效率高等优点.III-V族InP量子点具有无镉、荧光发射波长范围可达近红外区等优点, 在细胞成像、荧光探针等领域具有潜在的应用前景[3 -5 ] .但是本征InP量子点由于表面缺陷多和尺寸不均匀等问题, 导致其应用受到一定限制[6 -7 ] .金属离子掺杂可以使量子点表现出一系列优异性能, 如更宽的光谱调节范围和大的斯托克斯位移等[2 , 8 ] .早期有一些过渡金属离子掺杂的InP量子点的报道[9 -12 ] , 如Thuy等[12 ] 研究发现Zn离子使InP/ZnS核壳量子点的吸收和荧光谱蓝移, 并认为形成了In(Zn)P合金量子点; Thuy等[9 ] 研究了Eu3+ 掺杂对In(Zn)P量子点的荧光性质的影响; Somaskandan等[10 ] 用油相法合成了Mn2+ 掺杂的InP量子点, 并证实Mn2+ 进入了InP晶格, “寄宿在”InP量子点近表面位置; 谢仁国等[11 ] 采用油相法合成了Cu2+ 掺杂的InP量子点, 使InP量子点的荧光发射波长达到近红外区.一般来说, 量子点的掺杂过程分为表面吸附、晶格结合、晶格扩散和排斥四个过程[13 ] , 因此在量子点中引入掺杂剂时, 常考虑掺杂离子的离子半径与宿主离子的匹配情况[14 -15 ] .离子半径大小会导致掺杂离子在宿主晶格中所处位置(替代位或间隙位)不同, 进而使宿主晶胞发生膨胀或者收缩.由于Li+ (r =0.073 nm)、Zn2+ (r =0.074 nm)的离子半径与InP半导体中宿主In3+ 的离子半径(r =0.079 nm)相近, 引入Li+ 、Zn2+ 可能会对InP量子点的光学性能产生一定的影响.目前还未见Li、Zn离子掺杂对InP量子点的光学性能影响的报道.本工作采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响. ...
Heavily doped semiconductor nanocrystal quantum dots.
1
2011
... 胶体量子点在光电子器件和生物医学等领域具有广阔的应用前景[1 -2 ] .相比水相合成法, 油相法合成的量子点具有结晶度高、尺寸均匀、荧光量子效率高等优点.III-V族InP量子点具有无镉、荧光发射波长范围可达近红外区等优点, 在细胞成像、荧光探针等领域具有潜在的应用前景[3 -5 ] .但是本征InP量子点由于表面缺陷多和尺寸不均匀等问题, 导致其应用受到一定限制[6 -7 ] .金属离子掺杂可以使量子点表现出一系列优异性能, 如更宽的光谱调节范围和大的斯托克斯位移等[2 , 8 ] .早期有一些过渡金属离子掺杂的InP量子点的报道[9 -12 ] , 如Thuy等[12 ] 研究发现Zn离子使InP/ZnS核壳量子点的吸收和荧光谱蓝移, 并认为形成了In(Zn)P合金量子点; Thuy等[9 ] 研究了Eu3+ 掺杂对In(Zn)P量子点的荧光性质的影响; Somaskandan等[10 ] 用油相法合成了Mn2+ 掺杂的InP量子点, 并证实Mn2+ 进入了InP晶格, “寄宿在”InP量子点近表面位置; 谢仁国等[11 ] 采用油相法合成了Cu2+ 掺杂的InP量子点, 使InP量子点的荧光发射波长达到近红外区.一般来说, 量子点的掺杂过程分为表面吸附、晶格结合、晶格扩散和排斥四个过程[13 ] , 因此在量子点中引入掺杂剂时, 常考虑掺杂离子的离子半径与宿主离子的匹配情况[14 -15 ] .离子半径大小会导致掺杂离子在宿主晶格中所处位置(替代位或间隙位)不同, 进而使宿主晶胞发生膨胀或者收缩.由于Li+ (r =0.073 nm)、Zn2+ (r =0.074 nm)的离子半径与InP半导体中宿主In3+ 的离子半径(r =0.079 nm)相近, 引入Li+ 、Zn2+ 可能会对InP量子点的光学性能产生一定的影响.目前还未见Li、Zn离子掺杂对InP量子点的光学性能影响的报道.本工作采用原位成核掺杂法合成了Li、Zn金属离子掺杂的InP量子点(分别记为Li: InP和Zn: InP), 并研究了掺杂剂对量子点的结构、尺寸和光学性能的影响. ...
Synthesis of size-selected, surface-passivated InP nanocrystals.
0
1996
Local-density-derived semiempirical nonlocal pseudopotentials for InP with applications to large quantum dots.
1
1997
... 采用文献报道的InP量子点尺寸的半经验公式估算了量子点的直径[17 ] : ...
Insights into the energy levels of semiconductor nanocrystals by a dopant approach.
1
2013
... 由于掺杂能级或量子点尺寸减小均可能引起吸收谱的蓝移[18 ] , 实验采用高分辨透射电镜(HR-TEM)观察不同掺杂浓度的Li︰InP和Zn︰InP量子点的形貌和尺寸, 如图2 所示, 从插图还可见清晰的晶格排列, Li︰InP和Zn︰InP量子点的晶面间距(0.31 nm)均与未掺杂InP量子点的晶面间距(0.30 nm)接近, 说明掺杂Li和Zn未引起InP量子点的晶格膨胀或收缩.并且未掺杂InP量子点、Li︰InP和Zn︰InP量子点均呈近似球状.但Li︰InP和Zn︰InP量子点的直径比未掺杂的InP量子点小, 并随着掺杂浓度的增加而逐渐减小, 其中Zn掺杂浓度为0.1、0.2和0.3时, 量子点尺寸分别为2.77、2.45和2.22 nm(见图2 c-e), 这与表1 列出的估算直径基本吻合. ...
Magnetic quantum dots: synthesis, spectroscopy, and magnetism of CO2 +- and Ni2 +-doped ZnO nanocrystals.
1
2003
... 掺杂Li、Zn导致InP量子点尺寸减小可能与掺杂剂离子在InP量子点的成核阶段键合在InP量子点表面并抑制InP纳米晶体的成核与生长有关[19 -20 ] .对类似现象, 文献[21 ] 认为可能是由掺杂金属离子与量子点表面宿主阳离子发生离子交换作用, 导致晶核尺寸减小且外壳尺寸增加所引起的.通常来说, 在合成InP量子点时InP表面富In[22 ] , 这为Li或Zn离子进行离子交换提供了可能. ...
Near edge x-ray absorption fine structure measurements (XANES) and extended x-ray absorption fine structure measurements (EXAFS) of the valence state and coordination of antimony in doped nanocrystalline SnO2 .
1
2000
... 掺杂Li、Zn导致InP量子点尺寸减小可能与掺杂剂离子在InP量子点的成核阶段键合在InP量子点表面并抑制InP纳米晶体的成核与生长有关[19 -20 ] .对类似现象, 文献[21 ] 认为可能是由掺杂金属离子与量子点表面宿主阳离子发生离子交换作用, 导致晶核尺寸减小且外壳尺寸增加所引起的.通常来说, 在合成InP量子点时InP表面富In[22 ] , 这为Li或Zn离子进行离子交换提供了可能. ...
CuInS2 /ZnS core/shell quantum dots by cation exchange and their blue-shifted photoluminescence.
1
2011
... 掺杂Li、Zn导致InP量子点尺寸减小可能与掺杂剂离子在InP量子点的成核阶段键合在InP量子点表面并抑制InP纳米晶体的成核与生长有关[19 -20 ] .对类似现象, 文献[21 ] 认为可能是由掺杂金属离子与量子点表面宿主阳离子发生离子交换作用, 导致晶核尺寸减小且外壳尺寸增加所引起的.通常来说, 在合成InP量子点时InP表面富In[22 ] , 这为Li或Zn离子进行离子交换提供了可能. ...
InP/ZnS nanocrystals: coupling NMR and XPS for fine surface and interface description.
1
2012
... 掺杂Li、Zn导致InP量子点尺寸减小可能与掺杂剂离子在InP量子点的成核阶段键合在InP量子点表面并抑制InP纳米晶体的成核与生长有关[19 -20 ] .对类似现象, 文献[21 ] 认为可能是由掺杂金属离子与量子点表面宿主阳离子发生离子交换作用, 导致晶核尺寸减小且外壳尺寸增加所引起的.通常来说, 在合成InP量子点时InP表面富In[22 ] , 这为Li或Zn离子进行离子交换提供了可能. ...
Rapid synthesis of highly luminescent InP and InP/ZnS nanocrystals.
3
2008
... 另外, 采用XPS测量了Li/In比为0.2的Li: InP和Zn/In比为0.1的Zn: InP量子点中Li、Zn、P、In的结合能, 结果如图4 和图5 所示.从图4 可以看出, 在Zn: InP量子点中可检测到Zn元素特征2p3/2 双峰, 经过拟合可知, 1021.8 eV特征峰对应于Zn-P键, 而1024.4 eV特征峰对应于Zn-O键, 这说明Zn2+ 离子与InP量子点表面的In3+ 离子交换形成Zn-P键, Zn的未成对电子与O结合形成O-Zn-P键, 这与文献报道的在InP量子点中引入羧酸锌后量子点的成键状态类似[23 ] .此外, 基于上述分析以及Zn3 P2 是一种稳定存在的材料[24 -25 ] , 我们认为Zn: InP量子点的结构是一种InP/Zn3 P2 /ZnO的复合结构, 该核壳复合结构可能会增强InP量子点的荧光[23 ] .而从图5 可知, 在Li: InP量子点样品的XPS谱图未检测到有Li元素, 这与ICP-AES未检测到Li元素的结果是一致的, 说明Li+ 离子未进入InP晶格, 这可能与碱金属Li元素的化学性质活泼有关, 也可能是由于Li: InP量子点生长完成后, Li元素以其他的形态(如LiOH等)而在纯化洗涤过程被除去. ...
... [23 ].而从图5 可知, 在Li: InP量子点样品的XPS谱图未检测到有Li元素, 这与ICP-AES未检测到Li元素的结果是一致的, 说明Li+ 离子未进入InP晶格, 这可能与碱金属Li元素的化学性质活泼有关, 也可能是由于Li: InP量子点生长完成后, Li元素以其他的形态(如LiOH等)而在纯化洗涤过程被除去. ...
... 为了研究掺杂浓度对量子点荧光性能的影响, 对相同浓度(相同吸光度)的Li: InP和Zn: InP量子点的荧光谱进行了测试.如图6 所示, Li或Zn掺杂均能使InP量子点的荧光强度增强且荧光波长变短.随着Li掺杂浓度的增加, 荧光谱逐渐蓝移(从600 nm蓝移至550 nm), 荧光强度在Li/In比为0.1时最强, 然后随着Li/In比增大而减小.而随着Zn掺杂浓度从0.1增至0.3, InP量子点的荧光峰逐渐蓝移, 并且荧光强度先增大后减小, 当Zn/In比达到0.2时, Zn: InP量子点的荧光最强, 该Zn: InP量子点的相当荧光强度是未掺杂InP量子点的100多倍, 这与复合核壳结构的表面钝化效应有关[23 ] .但继续增大Zn掺杂浓度时, 荧光强度反而开始下降, 该效应仍需深入研究. ...
Growth of polycrystalline zinc phosphide thin films by reactive radio frequency magnetron sputtering.
1
2015
... 另外, 采用XPS测量了Li/In比为0.2的Li: InP和Zn/In比为0.1的Zn: InP量子点中Li、Zn、P、In的结合能, 结果如图4 和图5 所示.从图4 可以看出, 在Zn: InP量子点中可检测到Zn元素特征2p3/2 双峰, 经过拟合可知, 1021.8 eV特征峰对应于Zn-P键, 而1024.4 eV特征峰对应于Zn-O键, 这说明Zn2+ 离子与InP量子点表面的In3+ 离子交换形成Zn-P键, Zn的未成对电子与O结合形成O-Zn-P键, 这与文献报道的在InP量子点中引入羧酸锌后量子点的成键状态类似[23 ] .此外, 基于上述分析以及Zn3 P2 是一种稳定存在的材料[24 -25 ] , 我们认为Zn: InP量子点的结构是一种InP/Zn3 P2 /ZnO的复合结构, 该核壳复合结构可能会增强InP量子点的荧光[23 ] .而从图5 可知, 在Li: InP量子点样品的XPS谱图未检测到有Li元素, 这与ICP-AES未检测到Li元素的结果是一致的, 说明Li+ 离子未进入InP晶格, 这可能与碱金属Li元素的化学性质活泼有关, 也可能是由于Li: InP量子点生长完成后, Li元素以其他的形态(如LiOH等)而在纯化洗涤过程被除去. ...
Size-dependent optical properties of luminescent Zn3 P2 quantum dots.
1
2015
... 另外, 采用XPS测量了Li/In比为0.2的Li: InP和Zn/In比为0.1的Zn: InP量子点中Li、Zn、P、In的结合能, 结果如图4 和图5 所示.从图4 可以看出, 在Zn: InP量子点中可检测到Zn元素特征2p3/2 双峰, 经过拟合可知, 1021.8 eV特征峰对应于Zn-P键, 而1024.4 eV特征峰对应于Zn-O键, 这说明Zn2+ 离子与InP量子点表面的In3+ 离子交换形成Zn-P键, Zn的未成对电子与O结合形成O-Zn-P键, 这与文献报道的在InP量子点中引入羧酸锌后量子点的成键状态类似[23 ] .此外, 基于上述分析以及Zn3 P2 是一种稳定存在的材料[24 -25 ] , 我们认为Zn: InP量子点的结构是一种InP/Zn3 P2 /ZnO的复合结构, 该核壳复合结构可能会增强InP量子点的荧光[23 ] .而从图5 可知, 在Li: InP量子点样品的XPS谱图未检测到有Li元素, 这与ICP-AES未检测到Li元素的结果是一致的, 说明Li+ 离子未进入InP晶格, 这可能与碱金属Li元素的化学性质活泼有关, 也可能是由于Li: InP量子点生长完成后, Li元素以其他的形态(如LiOH等)而在纯化洗涤过程被除去. ...
, 王晓方, 蒋春丽, 赵雅文, 曾荣光, 王怀胜, 赖新春
