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核/壳结构ZnS:Mn/ZnS量子点光发射增强研究

ISSN号：1005-0086
期刊名称：光电子.激光
时间：0
页码：1-4
分类：O472[理学—半导体物理;理学—物理]
作者机构：[1]天津理工大学材料物理研究所,天津300384, [2]哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001
相关基金：国家自然基金资助项目（60907021 60877029 60977035 10904109）; 天津市自然科学基金资助项目（07JCYBJC06400 09JCYBJC01400）; 天津市高等学校科技发展基金计划资助项目（20071207）; 天津市“材料物理与化学”重点学科资助项目
相关项目：红外量子点光子晶体光发射二极管研究

关键词： ZnS:Mn/ZnS, ZNS:MN, 核/壳结构量子点(QDs), 光致发光(PL), 巯基乙酸(TAG)修饰, ZnS：Mn/ZnS, ZnS：Mn, core/shell quantum dots（QDs）, photoluminescence（PL）, thioglycolic acid（TAG） modified

中文摘要：

利用水溶性前驱体材料在水性介质中制备了ZnS：Mn和ZnS：Mn/ZnS核/壳结构量子点（QDs,quantumdots）,并用X射线衍射（XRD）、光致发光（PL）对ZnS：Mn和ZnS：Mn/ZnS核/壳结构QDs的结构和发光性能进行研究。ZnS：Mn和ZnS：Mn/ZnS QDs XRD谱与标准谱吻合,根据Debye-Scherrer公式,ZnS：Mn/ZnS QDs的粒径大于ZnS：Mn QDs的粒径,说明随着ZnS壳层增加,QDs不断生长。在波长325 nm紫外光激发下,ZnS：Mn和ZnS：Mn/ZnS QDs在波长586 nm处均有发射峰,ZnS：Mn/ZnS核/壳结构QDs在波长586 nm处的光发射大幅度增强,且发射峰并未发生红移或蓝移,主要由于包覆ZnS壳层后Mn离子被束缚到ZnS：Mn/ZnS核/壳结构QDs的核内,表面缺陷得到修饰,减少了表面态缺陷能级,阻断了某些无辐射跃迁的通道,增强了ZnS：Mn/ZnS核/壳结构QDs的荧光发射,并构建了发光模型。同时,利用巯基乙酸（TAG）修饰ZnS：Mn和ZnS：Mn/ZnS QDs,改善了其稳定性和水溶性,但是被TAG修饰后ZnS：Mn QDs发光强度大幅下降,ZnS：Mn/ZnSQDs发光强度下降较小。

英文摘要：

ZnS：Mn and ZnS：Mn/ZnS core/shell quantum dots（QDs） were prepared in the aqueous medium from readily available precursors.The construction and luminescence properties of ZnS：Mn and ZnS：Mn/ZnS core/shell QDs were evaluated by X-ray diffraction（XRD） and photoluminescence（PL） spectra.The powder X-ray diffraction（XRD） measurements show that the ZnS：Mn and ZnS：Mn/ZnS core/shell QDs are β-ZnS structure,and the size of ZnS：Mn/ZnS core/shell QDs increases with adding ZnS shells.ZnS：Mn and ZnS：Mn/ZnS core/shell QDs both have photoluminescence at 586 nm through the 4T1-6A1 transition of Mn ions.Specially,the PL intensity of ZnS：Mn/ZnS core/shell QDs is enhanced with adding ZnS shells,and ZnS shells never lead to blue or red shift in PL spectra.It is because ZnS shells can block some non-radiative recombination routes related to the surface state of the QDs,which will increase the concentration of luminescent center and decrease the non-radiative recombination sites.The luminescence intensity of thioglycolic acid（TAG） modified ZnS：Mn QDs decreases significantly,while that of thioglycolic acid modified ZnS：Mn/ZnS QDs decreases slightly,although the stability and solubility of thioglycolic acid modified ZnS：Mn and ZnS：Mn/ZnS QDs are improved.

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