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半导体量子点材料由于其量子尺寸效应和表面效应的影响,显示出其独特的发光特性。金属纳米材料,特别是贵金属纳米颗粒,如金、银纳米颗粒在其特征频率的光激发下会产生局域表面等离子体共振。表面等离子体荧光增强效应由于其广泛的应用前景进来成为了研究的热点。但是含有表面态荧光的复杂荧光的半导体材料和金属纳米颗粒之间的相互作用,并没有细致的研究和公认的理论解释。
本文主要研究银纳米颗粒的表面等离子体共振峰分别对应富含缺陷的硫化镉量子点的带边荧光峰和表面态荧光峰时,都会发生带边荧光淬灭而表面态荧光增强的现象。我们研究了银纳米颗粒性选择性增强表面态荧光的机理,并进一步探讨了其在可调色温发光材料方向的应用。
本论文共分为五章,具体内容安排如下:
第一章:简要介绍了量子点、金属纳米颗粒等纳米材料的基本光学性质,以及金属颗粒的离散偶极近似(DDA)理论。并介绍了金属/量子点耦合体系的荧光增强理论及其研究进展。
第二章:制备了富含缺陷的硫化镉量子点,并研究了影响其表面态荧光的因素。进一步通过对带边荧光、表面态荧光稳定性的测试分析了两者之间能量关系。
第三章:详细描述了合成银纳米球和银纳米三角板、制备硫化镉/银复合样品的流程。进一步测试了样品的消光谱随周围电介质环境的变化并结合DDA理论进行了详细的分析。
第四章:研究了银与硫化镉间距、银SPR峰值对荧光的影响,测试了复合体系荧光稳定性并探究了银对硫化镉光致氧化的影响。进一步对不同间距、SPR峰值的复合样品的荧光寿命进行了测试,分析能量转移的过程并提出了电子转移理论的适用性。
第五章:总结和研究展望。