Au@SiO2@CdTe的合成及表征(2)
3 实验结果和讨论 13
3.1 Au@SiO2@CdTe的TEM表征 13
3.2紫外吸收峰及荧光强度测试 15
3.3 Au@SiO2@CdTe基底界面的拉曼响应 18
4 结论 20
5 谢辞 21
6 参考文献 21
1 前言
1.1 量子点的介绍
1.1.1 量子点的基本介绍
量子点(QDs)也被称作是半导体纳米晶体，主要是由II-VI族的元素(如CdS，CdSe，CdTe，ZnSe等)和IIIV族元素(如InP，InAs等)组成的纳米晶体[1]，目前来说，研究比较多的量子点主要是CdX (X=S，Se，Te)。
量子点的电子运动在三文空间内都受到了限制，因而也会被称为“量子点原子”、“超原子”、“超晶格”或“人造原子”，是二十世纪九十年代提出来的一个新概念。量子点是把价带空穴、导带电子以及激子在三个空间方向上牵制住的半导体纳米结构。这种约束产生的原因是：静电势（由外部的杂质，电极，掺杂，应变产生），两种不同的半导体材料界面（比如：自组量子点），半导体表面（例如：半导体纳米晶体），又或者以上三者的结合。量子点，具有分离的量子化能谱，其所对应波函数在空间上位于量子点中，但又延伸于数个晶格周期中。一般来说，一个量子点具有少量（约1-100个）整数个的空穴、电子或者空穴电子对，就是说，其所带电量是元电荷的整数倍。
量子点的粒径在一般情况下，是介于1～10 nm之间，因空穴和电子被量子限域，连续的能带结构转变成具有分子特性的分立能级结构，受到激发之后，可以发射荧光。基于量子效应，量子点在发光器件，光学生物，太阳能电池标记等领域具有广泛的应用前景。目前，科学家已经研发了各种的方法来制造量子点，并且预期这种纳米材料将会在二十一世纪的纳米电子学(nanoelectronics)上有着巨大的应用潜能。
量子点由于受量子尺寸效应的影响，电子和空穴被量子限域，连续能带变成具有分子特性的分立能级结构，因此其光学行为与一些有机分子(如：多环芳烃)十分相似，可以发射荧光。对半导体材料来说，它的电子能带是由导带和存在能级差的价带组成的，导带和价带是准连续能级。光被激发之后，量子点价带上的电子跃迁到导带，留下空穴，当电子与空穴复合时发射光子。发光的效率强烈依赖于半导体的表面或者粒子的内部陷阱的数量，当陷阱较深时，绝大多数的电子会以非辐射的形式去活化，发光效率将明显降低。
1.1.2 量子点的几种特性
(1) 可调节尺寸的荧光发射
如图1.1所示，从左到右有11种不同粒径的CdTe量子点，在紫外光线下从左至右分别呈现出丰富的颜色，从深绿色到黄色到橙色而后过渡到红色，波长跨越大约为200 nm[2]。图1.1能够充分说明量子点发光性质的可控性以及其延续性，这一点，对于研究量子点在各领域的应用相当重要。
图1.1 不同粒径的CdTe量子点在紫外光线下的照片
(2) 荧光光谱峰较窄且对称
通常，量子点荧光光谱峰的半峰宽只有40 nm，并且激发带不变，因此，可以同时使用不同光谱发射峰的量子点，然而发射峰不会出现交叠的现象或者只有很小部分的交叠。可以选择发射光谱较少重叠或不重叠的多个量子点，来标记不同的生物分子，这样的话就能够通过检测其不同的荧光发射光谱来识别和区分不同的生物分子。这样的性质，使得量子点有可能作为多彩编码而应用到生物荧光标记当中[3]。