1、半導(dǎo)體量子點(diǎn)(quantum dots，QDs)又稱半導(dǎo)體納米晶，是指微粒的大小與半導(dǎo)體激子玻爾半徑或電子的德布羅意波長相當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體納米材料，因其有窄發(fā)射光譜、寬激發(fā)光譜、可調(diào)諧的發(fā)射波長、光穩(wěn)定性好等獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)，而引起科學(xué)家們的廣泛興趣和極大關(guān)注，現(xiàn)已成為納米材料研究中的一個(gè)亮點(diǎn)。本論文主要工作是針對(duì)不同無機(jī)物修飾的ZnO摻Cd量子點(diǎn)，研究其表面化學(xué)和光學(xué)性質(zhì)。論文主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)首先用溶膠-凝膠法在無水乙醇溶

2、液中以聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)為穩(wěn)定劑合成Cd摻雜ZnO量子點(diǎn)，純化后再以硫代乙酰胺(TAA)為硫源用沉淀法制備Cd摻雜ZnO/ZnS核殼量子點(diǎn)熒光體;采用X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、能量色散譜(EDS)、X射線光電子能譜(XPS)、紫外吸收光譜(UV)、熒光發(fā)射光譜(PL)和時(shí)間分辨熒光光譜(TRPL)對(duì)樣品進(jìn)行表征，研究了量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、Cd的含量以及TAA用量（控制ZnS厚度）對(duì)ZnO量子點(diǎn)發(fā)光性能的影響

3、，以及其發(fā)光機(jī)理。結(jié)果表明Cd摻雜ZnO量子點(diǎn)具有六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)，殼層ZnS為立方結(jié)構(gòu)，晶粒大小約為7.37nm，較未包覆前大1.37nm;經(jīng)ZnS包覆后ZnO摻Cd量子點(diǎn)熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，且熒光發(fā)射波長可通過TAA用量調(diào)節(jié);這是因?yàn)檫m量Cd的引入改變了量子點(diǎn)表面陽離子的配位數(shù)，形成了更多的氧空位等缺陷，ZnS的包覆，鈍化了量子點(diǎn)表面缺陷，減少了非輻射復(fù)合中心，使Cd摻雜ZnO/ZnS核殼量子點(diǎn)的可見光區(qū)的發(fā)射峰強(qiáng)度增加;Cd的摻雜量和

4、TAA的用量存在一個(gè)最佳值，當(dāng)摻Cd摩爾量為20％，ZnO量子點(diǎn)與TAA摩爾比為5∶1.5時(shí)，發(fā)光性能最佳，發(fā)射峰強(qiáng)度約為Cd摻雜ZnO量子點(diǎn)的6倍，未摻雜ZnO/ZnS核殼量子點(diǎn)的12倍，量子效率由未摻雜ZnO/ZnS核殼量子點(diǎn)的3％和Cd摻雜的8％增加至21％。
　　(2)采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)作修飾劑合成了水溶性的Cd摻雜ZnO量子點(diǎn)，采用XRD、TEM、EDS、紅外吸收光譜(FTIR)、UV和PL進(jìn)行表征

5、。研究表明APTES修飾后，ZnO熒光發(fā)射峰藍(lán)移，熒光強(qiáng)度得到了明顯提高;同時(shí)對(duì)修飾前后的量子點(diǎn)拍攝熒光照片，對(duì)比研究表明經(jīng)APTES修飾后量子點(diǎn)具有很好的水溶性，而未修飾的ZnO量子點(diǎn)在水中團(tuán)聚，水溶液為混濁液;在365nm紫外燈照射下，未修飾的量子點(diǎn)呈現(xiàn)出黃色熒光，APTES修飾后的量子點(diǎn)呈綠色熒光，量子點(diǎn)仍然保持良好的發(fā)光性能。該量子點(diǎn)制備方法簡單易行，具有較好的水溶穩(wěn)定性和較高的熒光強(qiáng)度，在生物熒光標(biāo)記或生物熒光成像等領(lǐng)域具有較