文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
氧化硅稳定的半导体量子点材料的制备及其性质研究
姓名:彭强祥
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:祖小涛
20090501
摘要稳定的硫化锌量子点凝胶。湎哐苌Ⅺ和高分辨透射电镜表明这种方法纳米科学涉及多学科领域,是材料科学的一个重要分支,纳米量子点在三维尺度上尺寸小,具有量子限域效应,量子尺寸效应,宏观量子隧道效应,介电限域效应,表面效应等特殊效应。这些特殊效应决定了纳米量子点材料与常规材料相比,性质发生了很大变化。半导体量子点材料由于在微电子领域,光通讯,磁性材料,发光材料,光存储等方面存在着巨大的潜在应用,近些年引起了科学家们的广泛兴趣。本文首先从久保理论出发,简要介绍了量子点的各种特殊效应,包括量子限域效应,量子尺寸效应,小尺寸效应,量子隧道效应,界面与表面效应,介电限域效应,纳米结构单元之间的相互作用。从量子点块材和量子点薄膜两方面简要介绍了各自的主要制备方法及量子点的两种改性手段:表面修饰及掺杂。本文重点介绍了半导体量子点在光学性质的理论基础,并从医学和光电器件两方面阐述了量子点的应用。。在氧化硅溶胶再分散上述量子点凝胶基础上,采取旋涂法在载玻片上制备了氧化硅基不同量子点含量,不同膜层厚度的量子点薄膜。测试了量子点薄膜的光致发光特性光谱和透射光谱。并从原理上分析了氧化锡量子点薄膜光致发光的多峰特性。与氧化锡块体材料相比,透射谱显示量子点的吸收边有蓝移现象,计算了氧化锡量子点薄膜的光学带隙,表明量子点的带隙较普通材料有增宽现象。关键词:量子点,,∧ぃ庵路⒐
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\导师签名:秦癚:圣乡月飞日日期办∥犀氯独创性声明关于论文使用授权的说明。我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与说明并表示谢意。签名:日期:本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑》
第一章文献综述及选题意义引言物理学发展到现在,已经成为一个多分支的学科,物理学的各分支学科是按物质的不同存在形式和不同运动形式划分的。人对自然界的认识来自于实践,随着实践的扩展和深入,物理学的内容也在不断扩展和深入,经典物理的知识体系已经远远不能满足认识世界的需要了。根据国际半导体工业协会年的预测,到年,硅集成电路的特征尺寸将达到,与硅中电子的相干长度比拟,这时建立在玻尔兹曼方程和统计力学基础之上的现代硅微电子技术将遇到它的物理极限,摩尔定律不再成立,因为达到这个尺寸后,一系列来自器件工作原理和工艺技术自身的物理限制以及制造成本提高将成为难以克服的问题。为了迎接这一挑战,满足人类社会不断增长的对更大信息量的需求,近年来,基于量子力学效应缌孔映叽效应、量子隧道效应、量子限域效应等等哪擅准际跏嵌兰桶耸甏期兴起的,而且是正在迅猛发展的交叉科学的前沿领域,必将会引起一场新的技术革命。年拢谝唤旃誓擅卓蒲Ъ际趸嵋橛氲谖褰旃疑杷道显微镜学会议同时举办,正式把纳米材料科学作为材料科学的一个新的分支,标志着纳米科学已进入一个新的层次,人们正式延伸到过去不被人们注意的纳米尺度,标志着纳米科学技术的正式诞生【俊T诓牧狭煊虻哪擅兹戎校导体纳米材料脱颖而出,拓宽了半导体材料的研究方向,成为当今涵盖集成电路,电子,通讯等诸多领域科研工作者的研究热点。半导体量子点是一种由—族或蛞籚族元素组成的纳米颗粒,是准零维..的纳米材料,由少量的原子所构成。粗略地说,量子点三个维度的尺寸都在韵拢夤矍∷埔患〉牡阕次铮内部电子在各方向上的运动都受到局限,所以量子局限效应乇鹣灾S捎诹孔泳窒扌в岬贾吕嗨圃拥牟涣缱能级结构,因此量子点又被称为人造原子0氲继辶孔拥闶前导带电子、价带空穴及激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。这种约束可以归结于静电势赏獠康牡缂ǎ粼樱Ρ洌又什,两种不同
半导体材料的界面纾涸谧宰榱孔拥阒,半导体的表面纾喊氲继纳米晶体蛘咭陨先叩慕岷稀A孔拥憔哂蟹掷氲牧孔踊哪芷住K杂的波函数在空间上位于量子点中,但延伸于数个晶格周期中。一个量子点具有少量