CdSe量子点的电荷存储

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CdSe量子点敏化纳米TiO2太阳能电池的电化学交流阻抗谱省优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

CdSe量子点敏化纳米TiO2太阳能电池的电化学交流阻抗谱省优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
电子转移电阻Rct 与外加偏压Va (已扣除在对电极上旳电压降) 旳关系,如图4
与DSSCs 相比, QDSSCs 旳电荷转移电阻相对较小,且向低偏压 方向位移
原因:Rct0 正比于exp[α(Ecb –EF0), 也就是说与化学电容相同, QDSSCs 旳电荷转移电阻向低偏压方向位移
位移旳幅度比化学电容位移幅度小, 原因:纳米TiO2 电极表面吸附半胱胺酸, 减缓了导带电子与氧
• 3)QDSSCs 旳暗态电子寿命和电子扩散长度比DSSCs 旳大, 与纳米TiO2 电极表面吸附半胱胺酸, 在一定程度上克制了 电子复合有关, 表白目前采用CQD 措施制备旳QDSSCs 短路 电流低旳主要原因不是纳米TiO2/电解质界面电子复合, 而 光吸收效率低是其中主要原因之
谢谢!
三 成果与讨论
QDSSCs 与DSSCs 旳总电阻Rtotal(未包括Rd)、 Rseries及Rpt图
与DSSCs相比, QDSSCs旳
串联电阻Rseries相对较大,
这是造成电池填充因子低 旳一种主要原因.
与Rs、Rt 相比, Rpt 对于串
联电阻具有主要贡献, 与 Mora-Seró 等旳分析成果 一致.
膜电极旳化学电容Cfilms由纳米多孔TiO2薄膜化学电容C 和 TCO/电解质旳界面化学电容CTCO. 在高偏压下,Cfilms主要取决于C ,暗态下,C 与外加偏 压Va旳关系为:
当0 < β < 1 时, 表白陷阱态成指数形式分布, 当β = 1 时, 阐明载流子均分布在导带内; Ecb、EF0分 别为纳米TiO2 旳导带边和外加偏压为0 时旳准费米能级

30min 450oC
多孔构造旳纳
米TiO2电极 TiO2板

CdSeCdS量子点的发光性能

CdSeCdS量子点的发光性能

CdSe/ CdS量子点发光特性
CdSe/ CdS量子点发光特性

发光特性
(1) 半导体量子点的发光性质可以通过改变量子点的尺寸来加以调 控。通过改变半导体量子点的尺寸和它的化学组成可以使其荧光 发射波长覆盖整个可见光区。 (2) 半导体量子点具有较大的斯托克斯位移(荧光光谱较相应的吸 收光谱红移)和较窄而且对称的荧光谱峰( 半高全宽只有40 nm) , 这样可以同时使用不同光谱特征的量子点, 而发射光谱不 出现交叠或只有很小程度的重叠, 使标记生物分子的荧光光谱的 区分、识别会变得更加容易。 (3) 半导体量子点具有较高的发光效率。
CdSe/ CdS量子点发光特性
CdSe/ CdS量子点发光特性
CdSe/CdS量子点发光特性

CdSe/CdS量子点在光电子学方面的应用 半导体量子点可以通过改变颗粒尺寸而获得不同的发射波长,发光 光谱较窄。因此将半导体量子点材料与有机/ 聚合物发光材料复合 用于电致发光器件, 来获得高色纯度、窄谱带以及在可见光范围内 发光峰连续可调的系列电致发光器件,使其在光电子器件方面展现 出广阔的应用前景。 用CdSe 量子点材料和聚合物材料PPV复合制备了双层结构的发光 器件, 发光颜色从红色调谐到黄色, 在较高电压时聚合物层PPV发出 的绿光占主要优势, 亮度可以达到100cd/m2。 将核壳结构的CdSe/ CdS半导体量子点用于有机无机复合结构的电 致发光器件 ITO/ PPV/ CdSe ( CdS) / Mg/Ag,其亮度可达600 cd/m, 电流密度为1A/cm,外量子效率可以达到0.22%,起亮电压为4 V,寿命 可以达到数百个小时, 而且发光颜色从红色变化到绿色, 与没有修饰 的CdSe量子点制成的相似的器件相比, 其量子效率和寿命都有明显 提高。

胶体CdSe/CdTe核壳Ⅱ型量子点敏化太阳能电池

胶体CdSe/CdTe核壳Ⅱ型量子点敏化太阳能电池
太 阳能 电池. 电池光 电转换性 能测 量 结果 表 明该 电池具 有 0 . 8 6 % 的 能量 转换 效 率. 通 过测 量 Ⅱ
型量 子点 吸附在 T i O , 和F r O基 板上 的荧光寿 命 、 电池 的 电化 学 阻抗谱 , 探 讨 电池性 能 的 内在 机 理. 荧光寿命 测 量结果表 明电子从 C d S e / C d T e转 移到 T i O 上速 率较 慢 , 从 而 电荷 复合 的几 率提 高, 导致 C d S e / C d T e核 壳量子 点敏 化 电池 的短 路 电流 密度 较低 . 电化 学阻抗 谱表 明 Ⅱ型量 子 点
a c c o r d i n g t o t h e me a s u r e me n t r e s ul t s of ph o t ov o l t a i c c o n v e r s i o n. By a na l y z i n g he t r e s ul t o f he t f l uቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ —
r e s c e n c e d e c a y o f t y p e 1 I Q D a d s o r b e d o n he t T i O nd a F T O s u b s t r a t e a n d he t e l e c t r o c h e m i c a l i m—
管秋梅 李正 阳 张辉朝 崔一平 张家雨
( 东 南 大学 先 进 光 子 学 中心 , 南京 2 1 0 0 9 6 )
摘 要 :为 了探讨 Ⅱ型 量 子 点在 敏 化 太 阳 能 电池 中 的 应 用 前 景 , 采用胶体化学法制备 了 C d S e /
C d T e核 壳 Ⅱ型量子 点 , 替代 染料 敏化 T i O 形 成光 阳极 , 与P t 对 电极 、 电解 液组 装成 量 子点敏 化

CdSe量子点的制备及其发光性能的研究的开题报告

CdSe量子点的制备及其发光性能的研究的开题报告

CdSe量子点的制备及其发光性能的研究的开题报告
一、研究背景
随着纳米技术的不断发展,量子点作为一种新型半导体材料,由于其独特的物理和化学性质,备受关注。

CdSe作为一种具有优异光电性能的半导体材料,其量子点也成为研究热点之一。

本次研究旨在通过合成CdSe量子点并研究其发光性能,为其应用于生物标记、光电转换、激光器等领域奠定基础。

二、研究内容和方法
1. 合成CdSe量子点
通过改进热分解法制备CdSe量子点,利用Cd(OA)2和Se(DPM)2等化合物为前体,经过高温热解反应,得到CdSe量子点。

2. 表征CdSe量子点结构
利用X射线衍射仪、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等手段进行结构表征。

3. 研究CdSe量子点的荧光性质
利用紫外-可见吸收光谱仪、荧光光谱仪、时间分辨荧光光谱仪等装置研究CdSe量子点的荧光性质。

三、研究意义和预期结果
CdSe量子点具有很好的物理和化学性质,其应用范围广泛,包括生物成像、光电转换和传感等。

本次研究旨在合成CdSe量子点并研究其发光性能,进一步探究其荧光性质及应用前景,为其在相关领域的应用提供基础研究支持。

预期结果包括成功制备CdSe量子点、对其进行表征并研究其荧光性质,以及进一步探讨其应用前景。

关于量子点的相关知识综述

关于量子点的相关知识综述

关于量子点的相关知识综述量子点(Quantum Dots)是指粒子直径尺寸小于激子波尔半径且具有明显量子效应的半导体纳米结构,也被称作半导体纳米晶。

它既可以由一种半导体材料制成,例如由Ⅱ-Ⅵ族元素(CdTe、CdS、ZnSe、CdSe等)或Ⅲ-Ⅴ族元素(InAs、InP等)组成,也可以由两种及两种以上的半导体纳米材料组成。

作为一种新型的半导体纳米材料,量子点具有很多优良的特性。

1.量子点的性质(1)量子点的发射光谱能够通过改变量子点的粒子尺寸大小来控制。

通过改变量子点的化学组成成分和粒径大小能够使其发射光谱遍布整个可见光区。

利用量子点的这一性质可以制备荧光光谱特征不同的量子点。

(2)量子点有着很好的光稳定性相比于传统的荧光试剂。

量子点的荧光强度和稳定性比起传统有机荧光材料罗丹明6G强好几十倍以上。

因此量子点在生物标记方面有着广泛的应用,为研究长期相互作用的分子之间提供了重要的作用。

(3)量子点同时具有宽且连续的激发光谱和窄的发射光谱。

利用同一激发光源即可对不同尺寸的量子点进行同步检测,因此可以用作多色标记,极大地促进和发挥了荧光标记的应用。

(4)量子点具有较大的期托克斯位移[8]。

期托克斯位移(Stokes shift)是指量子点的最大紫外吸收峰位与荧光发射峰位所对应的波长之间的差值。

量子点的另一个优异的光学性质就是其具有宽的期托克斯位移,这是量子点显著的光谱特性,这样可以避免发射光谱与激发光谱的重叠,有利于荧光光谱信号的检测。

图1 斯托克斯位移示意图(5)量子点有着极好的生物相容性。

量子点经过各种化学修饰以后,不但能够提高它的光稳定性和量子产率[9, 10],而且有利于进行特异性结合,另外其毒性较低,对其他生物体的危害小,可以进行生物活体的标记和检测。

(6)量子点具有很长的荧光寿命。

量子点的荧光寿命可持续数十纳秒,相比于有机荧光染料的寿命几纳秒[11]长很多,当进行光激发以后,多数物质的自发荧光会发生衰变,而量子点的荧光却依旧存在,此时即可采集到无背景干扰的荧光信号。

高效率 CdS CdSe CdTe 量子点敏化太阳电池

高效率 CdS CdSe CdTe 量子点敏化太阳电池

三 量子点敏化电极的制备方法 传统的量子点敏化电极的制备方法可大致分
为间接和原位制备法两类。 间接合成中多用直接吸附法(Direct Adsorption,
DA)[23~26]或分子链接法(Linker-Assisted Adsorption, LA)[13,27~30]先在较高温度下通过热注入法快速制备 量子点,量子点结晶度高且尺寸分布窄,表面缺陷 较少。但由于表面长链修饰剂去除或置换不完全 以及溶剂极性不匹配等原因,TiO2 纳米颗粒表面
23 SOLAR ENERGY 1/2013
SOLAR ENERGY
太 阳 能 技术产品与工程
的量子点负载率很低,且量子点易聚集,严重影响 敏化电池的光吸收性质[23]。虽在对制备体系进行 了一定的改良后,电池效率提升明显,但相比原位 法制备的量子点敏化电池的效率仍有较大差距。
原位制备方法中使用最为普遍的是化学浴沉 积法(Chemical Bath Deposition, CBD)[8,31,32]和连续 离子层吸附生长法(Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction, SILAR)[33~36]。这两种方法克服 了直接吸附法和分子链接法中量子点负载率低和 有机分子导电性差等缺点,使大量量子点直接与 TiO2 基底接触,提高了 QDSSCs 的吸光强度,且 能使法仍存在较大缺陷:获得的量子点具有非常宽的 尺寸分布,量子点的结晶度也较差,造成了大量可 能引起光生电子复合的表面态[37];且两种方法均 适于在大气环境下操作,在稳定性较差的量子点 (如 CdTe)的合成中受到限制。
敏化电极,并将其应用于量子点敏化太阳电池。其 中双官能团分子在反应过程中可发挥稳定剂、连 接剂以及硫源的作用。研究中发现控制温度可调 控量子点的尺寸和覆盖率,且在较高温度下获得 具有 CdS 壳层的 II型核壳量子点。实验证明,CdS 壳层除可保护 CdTe 或 CdSe 晶核不被氧化外,还 可促进电荷分离,减少电子复合,有利于提高量子 点敏化太阳电池的光电转换效率。此外,CdTe/ CdS 和CdSe/CdS核壳量子点敏化电池还由于合适 的粒径大小和在 TiO2 表面较亮的覆盖率增强了对 光的利用,分别获得了最高3.80%和 2.83%的光电 转换效率。其中3.80%的光电转换效率是目前基于 CdTe 量子点敏化太阳电池的文献报道的最高值。

CdSe量子点简要综述2

CdSe量子点简要综述2

CdSe量子点综述量子点(quantum dots, QDs)是一种半导体纳米晶(nanocrystals, NCs)通常由Ⅱ-Ⅱ和Ⅱ-Ⅱ族元素组成,如CdSe、CdTe、ZnSe、CuInS、InP等。

也可以由两种或两种上的半导体材料构成,如核壳结构的CdSe/ZnS、CdSe/CdZnS等,以及掺杂结构的ZnS:Mn,ZnSe:Cu等。

1.量子点结构常见的二元半导体量子点由于覆盖光谱有限且稳定性不高,易受外界环境物理化学的影响而发生质量退化,因此,常通过制备合金量子点或核壳结构量子点来改善量子点的物理化学性质错误!未找到引用源。

1.1合金量子点合金量子点即将几种不同带隙的半导体材料在纳米尺度上进行的合金化,形成合金或固溶体。

由于每种半导体材料都有其相应的能带宽,通过形成合金通过调节合金半导体组分的化学计量比来改变纳米晶的组成,从而改变量子点的能带宽及晶格常数。

此类量子点也可按照组成元素的多少分为三元合金和多元合金。

要制备均匀结构的合金,两种组成的生长速率必须相等,并且在一种成分的生长的条件下不能阻止另一种成分的生长,同时两种成分需要充分相似使得两者容易混合,否则会形成核壳结构或者两种组分独立成核。

1.2核/壳结构量子点根据各种半导体材料能带位置的不同,壳层在核/壳结构量子点中起到作用的不同,可以将核/壳量子点分为三类:TypeⅡ、TypeⅡ和TypeⅡ型结构,如图1.1所示。

图1.1 半导体异质结的能带结构TypeⅡ型结构的量子点要求壳层材料能带大于核层材料能带,电子和空穴都被限域在核材料中,从而提高量子点的荧光效率,但也有相反的情况;TypeⅡ型结构的量子点要求壳层材料的价带或导带处于核层材料的带隙中,通过光子的激发,壳层材料能带的重叠导致电子和空穴的空间分离而分别处于核层材料和壳层材料中;TypeⅡ型结构很少应用到核壳量子点结构中去。

TypeⅠ型结构是最早被研究的结构,该结构中宽能带的壳层材料所起的作用是钝化核层材料的表面缺陷,使核材料与外部环境隔离,将载流束缚在核中。

CdSe量子点简要综述2

CdSe量子点简要综述2

CdSe量子点综述量子点(quantum dots, QDs)是一种半导体纳米晶(nanocrystals, NCs)通常由Ⅱ-Ⅱ和Ⅱ-Ⅱ族元素组成,如CdSe、CdTe、ZnSe、CuInS、InP等。

也可以由两种或两种上的半导体材料构成,如核壳结构的CdSe/ZnS、CdSe/CdZnS等,以及掺杂结构的ZnS:Mn,ZnSe:Cu等。

1.量子点结构常见的二元半导体量子点由于覆盖光谱有限且稳定性不高,易受外界环境物理化学的影响而发生质量退化,因此,常通过制备合金量子点或核壳结构量子点来改善量子点的物理化学性质错误!未找到引用源。

1.1合金量子点合金量子点即将几种不同带隙的半导体材料在纳米尺度上进行的合金化,形成合金或固溶体。

由于每种半导体材料都有其相应的能带宽,通过形成合金通过调节合金半导体组分的化学计量比来改变纳米晶的组成,从而改变量子点的能带宽及晶格常数。

此类量子点也可按照组成元素的多少分为三元合金和多元合金。

要制备均匀结构的合金,两种组成的生长速率必须相等,并且在一种成分的生长的条件下不能阻止另一种成分的生长,同时两种成分需要充分相似使得两者容易混合,否则会形成核壳结构或者两种组分独立成核。

1.2核/壳结构量子点根据各种半导体材料能带位置的不同,壳层在核/壳结构量子点中起到作用的不同,可以将核/壳量子点分为三类:TypeⅡ、TypeⅡ和TypeⅡ型结构,如图1.1所示。

图1.1 半导体异质结的能带结构TypeⅡ型结构的量子点要求壳层材料能带大于核层材料能带,电子和空穴都被限域在核材料中,从而提高量子点的荧光效率,但也有相反的情况;TypeⅡ型结构的量子点要求壳层材料的价带或导带处于核层材料的带隙中,通过光子的激发,壳层材料能带的重叠导致电子和空穴的空间分离而分别处于核层材料和壳层材料中;TypeⅡ型结构很少应用到核壳量子点结构中去。

TypeⅠ型结构是最早被研究的结构,该结构中宽能带的壳层材料所起的作用是钝化核层材料的表面缺陷,使核材料与外部环境隔离,将载流束缚在核中。

具有核壳结构的硫族化镉基 cdse 量子点。-概述说明以及解释

具有核壳结构的硫族化镉基 cdse 量子点。-概述说明以及解释

具有核壳结构的硫族化镉基cdse 量子点。

-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容可以描述硫族化镉基量子点的研究背景和意义,以及本文的研究目标和方法。

以下是一个示例:1.1 概述硫族化镉基量子点是一种具有独特性质和潜在应用的纳米材料。

量子点作为一种具有尺寸约束效应的半导体纳米结构,已经在光电器件、生物医学、能源等领域展示出了巨大的应用潜力。

尤其是硫族化镉基量子点由于其优异的光电性能和可调控性,受到了广泛的关注。

本文旨在研究具有核壳结构的硫族化镉基量子点,并探究其在光电器件中的应用。

核壳结构的量子点是指在核心结构的基础上,通过包覆一层外壳来调控其性质和功能。

通过制备核壳结构的硫族化镉基量子点,可以实现其光学性能和稳定性的改善,进一步拓展其应用领域。

文章将首先介绍硫族化镉基量子点的概念和性质,包括其基本结构、光学性质和电子传输特性等。

接着将详细介绍制备核壳结构的硫族化镉基量子点的方法,包括表面修饰、溶剂热法等不同的制备途径。

然后,文章将重点探讨核壳结构的硫族化镉基量子点在光电器件中的应用,包括太阳能电池、荧光探针和光电器件等方面。

本文的研究对于深入理解核壳结构的硫族化镉基量子点的性质和应用潜力具有重要意义。

通过对该类量子点的制备方法和光电器件中的应用进行研究,有望为量子点技术的发展提供新的思路和理论基础。

本文的结果将对相关领域的科学研究和技术创新带来积极的影响,并有望推动硫族化镉基量子点在光电器件中的实际应用。

文章结构部分的内容应该介绍本文的章节组织和每个章节的主要内容。

在这篇长文中,文章结构的部分可以如下编写:1.2 文章结构本文分为以下几个主要部分:引言:本部分概述了全文的要点,并简要介绍了核壳结构的硫族化镉基CdSe量子点的研究背景和意义。

正文:本部分是整篇文章的核心内容,包括三个章节。

- 章节2.1 硫族化镉基量子点的概念和性质:该章节将介绍硫族化镉基量子点的概念、特性和性质。

这将包括对硫族化镉基量子点的结构、形貌、光学性质等方面的详细描述和解释。

cdse硒化镉量子点

cdse硒化镉量子点

cdse硒化镉量子点CDSE/ZnS硒化镉量子点(CdSe/ZnS QDs)是一种新型抗衰老产品,其中CDSE/ZnS量子点是一种新型材料,也被称为量子颗粒。

它由原子层组成,这些原子层非常薄,尺寸介于1至10纳米之间,其表面可以通过各种化学处理,以产生不同的表面结构。

一、CDSE/ZnS硒化镉量子点的特点1. 超低级别抗氧化:CDSE/ZnS硒化镉量子点能有效从内部抑制细胞老化,具有极强的抗氧化作用,抑制自由基的伤害,从而防止衰老。

2. 抗炎作用:它能够有效抑制炎症,减轻由于受到刺激而产生的皮肤炎症。

3. 抗衰老作用:它可以抑制皮肤老化,增强皮肤活性,加强胶原组织的抗衰老能力,改善皱纹和皮肤松弛等。

4. 良好的保湿性能:它可以有效锁住皮肤内部的水分,使皮肤保持非常有观感的水润光泽,从而改善皮肤状况。

二、CDSE/ZnS硒化镉量子点的应用1. 医疗领域:CDSE/ZnS硒化镉量子点在生物诊断领域有着十分广泛的应用,诸如癌症检测和细胞成像等。

2. 抗衰老领域:它具有抗氧化、抗炎和抗衰老等功能,可以抑制皮肤衰老,使皮肤保持年轻活力美丽。

3. 化妆品领域:CDSE/ZnS硒化镉量子点具有很强的吸收能力,可以抑制销毁皮肤脂质层,它们可以保持肌肤紧实度,对皮肤健康有很大的帮助。

4. 环保领域:CDSE/ZnS硒化镉量子点具有极强的净化能力,可有效地去除水中的有机物,并能够有效抑制污染物的生长。

三、CDSE/ZnS硒化镉量子点的安全性CDSE/ZnS硒化镉量子点的制备不涉及有毒物质,它们完全满足环境和个人安全要求,它们具有良好的生物相容性,安全性和可靠性。

此外,CDSE/ZnS硒化镉量子点也不会产生强烈发光,不会干扰细胞的正常生长及正常运作,不会对细胞有副作用,完全属于生物友好型材料。

高效率II-VI族(CdS,CdSe,CdTe)量子点敏化太阳电池

高效率II-VI族(CdS,CdSe,CdTe)量子点敏化太阳电池

直接沉积 C d S及C d S e 量子点, 取得 了4 . 8 %的光电转换效率 , 并用强度调制光电流/光电压谱 ( I MP S / I MV S ) 对C d S 、 C d S e 量子点敏化电池和 C d S / C d S e 量子点共敏化电池进行 了动力学研究, 该型电池的电子收集效率高达 9 8 %。 关键词 :量子点敏化太 阳电池 ;电沉积;化学浴沉积 ; I I - V I 族 ;动力学研究
价 低毒 、生产能耗少等优点成为光伏产业中的一
颗新星。 其 中的 量子 点敏 化 太 阳 电池( Q u a n t u m Do t
S e n s i t i z e d S o l a r C e l l s , QDS S Cs ) 因量 子 点( Q u nt a u m
高达 6 6 %[ 。 除 可 调控 的带 隙 及碰 撞 电离 效 应外 ,半 导体 量 子 点具 有远 高 于 金 属配 合 物 或 有机 染 料 的 摩 秀 论文选登 ( 九)
高效 率 I I - Vl 族
( Cd S, C d S e , Cd T e ) 量 子 点 敏 化 太 阳 电池
中山大学化学与化学工程学 院 ■ 虞晓云 陈洪燕 匡代彬

要 :简单总结了笔者研究组近三年在量子点敏化太阳电池方面的研 究工作 。 通过发展一些简单可控 的合成方法制备 了一系列I I - V I 族量子点敏化的高效率太阳电池。利用连接剂辅助化学浴沉积 法,以巯基乙酸为连接剂一步水热制备了单分散 C d T e / C d S 或C d T e / C d S 核壳结构量子点以及量 子点敏化的 T i O 2 电极 ,并分 别获得 了最高 3 . 8 0 % ( C d T e / C d S ) 和2 . 8 3 %( C d S e / C d S ) 的光电转换效 率;利用旋涂法在氧化锌纳米线阵列表面依次沉积了C d S / C d S e 量子点, 并取得 了3 . 4 5 %的光电 转换效率; 首次利用原位电沉积法在由纳米棒和纳米颗粒共同组成 的分等级T i O 微米球 电极上

水溶性CdTeCdSeZnS量子点的描述

水溶性CdTeCdSeZnS量子点的描述

水溶性CdTeCdSeZnS量子点的描述水溶性CdTe/CdSe/ZnS量子点PL620nm820nm中文名:水溶性CdTe/CdSe/ZnS量子点英文名:watersolubleCdTe/CdSe/ZnSquantumdot波长:620nm820nm水溶性CdTe/CdSe/ZnS量子点的描述:水溶性CdTe/CdSe/ZnS量子点产品是以CdTe为核心,CdSe和ZnS为壳层,表面由亲水配体包裹的核/壳/壳型荧光纳米料子,平均的量子产率为70%,尤其指出的是此产品在近红外波段依旧具有40%以上的量子产率,储存时应躲避阳光直射,4度密封暗处保管,可以为客户订制生产620nm~820nm任一波长不同克数的产品。

水溶性CdTe/CdSe/ZnS量子点的产品特点:本产品具有粒径均一,汲取光谱宽泛,发射光谱对称,荧光强度高而稳定等特点。

Description:ThewatersolubleCdTe/CdSe/ZnSquantumdotproductisakindofc ore/shell/shellfluorescentnanomaterialwithCdTeasthecore,CdSeandZnSastheshell,andthesurfaceiswrappedbyhydrophilicligand.Theaveragequantumyieldis70%.Especially,thisproductstillhas aquantumyieldofmorethan40%inthenearinfraredwaveband.Itshoul dbestoredawayfromdirectsunlightandstoredina4degreesealeddar kplace.Itcanbecustomizedforcustomerstoproduceproductswithdi fferentgramsofanywavelengthbetween620nmand820nm.Thisproduct hasthecharacteristicsofuniformparticlesize,broadabsorptions pectrum,symmetricalemissionspectrum,highandstablefluorescen ceintensity.本公司目前可供给四类水溶性CdTe/CdSe/ZnS量子点:(1)表面为负电荷的羧基,3巯基丙酸作为包覆剂;(2)表面为负电荷的羧基,聚合物作为包覆剂;(3)表面为负电荷的羧基,含有PEG链,生物相容性优良,可连接带有氨基的抗体蛋白等;(4)表面为正电荷的氨基,含有PEG链,生物相容性优良,可连接带有羧基的抗体蛋白关于我们:陕西星贝爱科生物科技经营的产品种类包含有:合成磷脂、高分子聚乙二醇衍生物、嵌段共聚物、磁性纳米颗粒、纳米金及纳米金棒、近红外荧光染料、活性荧光染料、荧光标记物、蛋白交联剂、小分子PEG衍生物、点击化学产品、树枝状聚合物、环糊精衍生物、大环配体类、荧光量子点、透亮质酸衍生物、石墨烯或氧化石墨烯、碳纳米管、富勒烯,二氧化硅及介孔二氧化硅,聚合物微球,近红外荧光染料,聚苯乙烯微球,上转换纳米发光颗粒,MRI核磁造影产品,荧光蛋白及荧光探针等等。

CdSe量子点的合成、功能化及生物应用

CdSe量子点的合成、功能化及生物应用

CdSe量子点的合成、功能化及生物应用作者:邓文清代蕊江雪罗虹黄科熊小莉来源:《中国测试》2017年第11期摘要:量子点是一种新型荧光纳米材料,具有独特而优良的荧光性质,近年来受到研究者的广泛关注。

文章综述蛋白质、抗体、肽类以及DNA等对CdSe量子点(CdSe QDs)的表面功能化作用,以及CdSe QDs在生物传感分析中的重要研究进展。

具体介绍CdSe量子点的多种合成方法(包括有机相合成、水相合成等),蛋白质、抗体、肽类、DNA利用共价键或静电作用对CdSe量子点修饰方法,以及其在生物医学标记与成像、生物传感、药物载送以及癌症治疗等领域的相关应用,最后针对现有研究的不足进行展望。

希望通过对CdSe量子点全方位总结与概述,在一定程度上帮助科研工作者快速、准确了解其相关性质与研究进展。

关键词:量子点;合成;功能化;生物应用文献标志码:A 文章编号:1674-5124(2017)11-0051-080 引言量子点(QDs),是由几百到几千个原子组成的具有量子约束效应的发光半导体纳米晶体,其尺寸小于波尔半径时,会展现出显著的量子效应。

作为一种新的荧光纳米材料,量子点具有许多独特的性质,如尺寸依赖效应、窄而对称的吸收峰、荧光寿命长以及量子产率高等[1-2],在生物学领域中应用广泛[3-4]。

CdSe QDs是目前研究比较成熟的一类量子点,相较其他种类的量子点而言,具有显著的优势,如在同一波长光的照射下,随着自身粒径的不同,CdSe QDs的发射光谱在430~660 nm范围内可调[5],CdSe QDs荧光量子产率高、易于检测、合成条件温和以及合成周期较短等。

因此,CdSe量子点长期以来受到广泛的关注与研究。

本文探讨了CdSe类QDs的制备及功能化方法,并对其在生物分析领域方面的应用进行了综述和展望。

1 CdSe QDs的合成方法半导体量子点的形貌和结构对其固有的磁、电、光性质有很大的影响,不同合成方法制备的QDs的性质不同,其用途也不同;因此,量子点的合成一直以来受到科学家们的广泛关注。

CdSeCds(硒化镉硫化锌)量子点

CdSeCds(硒化镉硫化锌)量子点

CdSeCds(硒化镉硫化锌)量子点
CdSe/Cds(硒化镉/硫化锌)量子点
【产品名称】:硒化镉/硫化锌量子点
【别称】:CdSe/Cds
【波长】:(发射光谱在650nm-900nm)
【外观】:液体
【质量】:95%
【溶解物】:可分散于水中
【储藏方法】:2-8℃
【保质期】:6个月
【用途】:化工,生物产业
【供货方式】:现货
【是否进口】:否
【特色服务】:包邮
【产地/厂商】:西安齐岳生物
【可售卖地】:全国
量子点定制产品
巯基丙酸修饰的水溶性CdS/ZnS量子点
巯基酸修饰CdS、ZnS量子点巯基酸修饰CdS、ZnS量子点聚倍半硅氧烷(POSS)修饰CdSe/CdS/ZnS核壳量子点
巯基乙酸修饰CdSe/ZnS量子点
硫醇修饰的cdse/cds量子点
巯基乙酸修饰InP/ZnS量子点
硫脲(CH4N2S)修饰ZnSe量子点
巯基酸修饰ZnSe/ZnS核/壳/壳结构量子点
铋量子点修饰的钒酸铋
CdSCdSeCdS量子点修饰的全无机钙钛矿太阳能电池gCN量子点修饰的氧化铁
氯元素修饰碳量子点
石墨烯量子点修饰的Dy掺杂ZnO光催化材料
硫掺杂氧化锌量子点修饰多孔石墨相碳化氮复合材料以上资料来自小编axc,2022.05.13。

量子点总结

量子点总结

1.前言在最近的几十年里,量子点(QDs)即半导体纳米晶体(NCs)由于具有独特的电子和发光性质以及量子点在生物标记,发光二极管,激光和太阳能电池等领域的应用成为大家关注的焦点。

量子点尺寸大约为1-10 纳米,它的尺寸和形状可以精确的通过反应时间、温度、配体来控制。

当量子点尺寸小于它的波尔半径的时候,量子点的连续能级开始分离,它的值最终由它的尺寸决定。

随着量子点的尺寸变小,它的能隙增加,导致发射峰位置蓝移。

由于这种量子限域效应,我们称它为“量子点”。

1998 年, Alivisatos和Nie 两个研究小组首次解决了量子点作为生物探针的生物相容性问题, 他们利用MPA 将量子点从氯仿转移到水溶液,标志着量子点的生物应用的时代的到来。

目前,量子点最引人瞩目的的应用领域之一就是在生物体系中做荧光探针。

与传统的有机染料相比,量子点具有无法比拟的发光性能,比如尺寸可调的荧光发射,窄且对称的发射光谱宽且连续的吸收光谱,极好的光稳定性。

通过调节不同的尺寸,可以获得不同发射波长的量子点。

窄且对称的荧光发射使量子点成为一种理想的多色标记的材料。

由于宽且连续的吸收光谱,用一个激光源就可以同时激发一系列波长不同荧光量子点量子点良好的光稳定性使它能够很好的应用于组织成像等。

量子点集中以上诸多优点是十分难得的,因此这就要求我们制备出宽吸收带,窄且对称的发射峰,高的量子产率稳定和良好生物兼容性的稳定量子点。

现在用作荧光探针的量子点主要有单核量子点(CdSe,CdTe,CdS)和核壳式量子点(CdSe/ZnS[39], CdSe/ZnSe[40])。

量子点的制备方法主要分为在水相体系中合成和在有机相体系中合成。

本文主要以制备量子点的结构及合成方法为主线分为两部分:第一部分综述了近十几年量子点在有机相中的制备方法的演变历程,重点包括前体的选择,操作条件和合成量子点结构。

第二部分介绍了近十几年量子点在水相中制备方法的改进历程,重点包括保护剂的选择及水热法及微波辅助法合成方法。

一种量子点分散液及量子点保存方法

一种量子点分散液及量子点保存方法

一种常见的量子点分散液制备方法是通过表面活性剂辅助的溶剂热法。

具体步骤如下:
1. 准备量子点材料:选择合适的量子点材料,如半导体量子点(如CdSe、CdS等)或金属量子点(如Au、Ag等)。

2. 溶剂选择:选择适合的溶剂,通常是有机溶剂(如苯、甲苯等)或水。

3. 表面活性剂选择:选择适合的表面活性剂,常见的有十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基胺(DDA)等。

4. 溶剂热法:将量子点材料和表面活性剂加入溶剂中,并进行搅拌和加热,使量子点材料溶解并分散在溶剂中。

在适当的温度下,溶剂的挥发会导致量子点的沉淀,形成分散液。

量子点保存方法有以下几种常见的方式:
1. 冷藏保存:将量子点分散液置于低温环境中,如冰箱或冷冻库中,可以延长量子点的稳定性和保存时间。

2. 惰性气体保护:将量子点分散液置于惰性气体环境中,如氮气或氩
气,可以减少氧气和水分对量子点的氧化和降解。

3. 封存保存:将量子点分散液置于密封容器中,避免外界空气和湿气的进入,可以减少氧化和降解的可能性。

4. 避光保存:将量子点分散液置于避光容器中,避免光照对量子点的激发和降解。

需要注意的是,量子点保存的环境要尽量避免温度变化、湿度变化和光照等不利因素,以保持量子点的稳定性和性能。

CdSe量子点及其复合物在太阳能电池中的应用进展研究

CdSe量子点及其复合物在太阳能电池中的应用进展研究

CdSe量子点及其复合物在太阳能电池中的应用进展研究作者:肖含月来源:《机电信息》2020年第26期摘要:介绍了CdSe量子点敏化太阳能电池的基本原理,并从优化量子点敏化太阳能电池的角度,总结了国内外优化CdSe量子点敏化太阳能电池的方法。

其中,详细介绍了制作CdSe 复合量子点和制作涂层结构及纳米复合阵列两种改良方式,以及优化后的CdSe量子点及其复合物对太阳能电池整体性能的影响,对今后开发新型光催化剂及优化量子点敏化太阳能电池有良好的借鉴意义。

关键词:太阳能电池;CdSe量子点;半导体0 引言太阳能电池是通过光电效应或光化学效应,直接将资源丰富、绿色环保的太阳能转化为电能的装置,使用寿命长,目前对太阳能电池的研究越来越多[1]。

太阳能电池通常以导电玻璃(ITO或FTO)为基极,用宽禁带纳米级的半导体氧化物,如TiO2、ZnO等作为电极,将太阳能转换为电能。

但单一半导体氧化物组成的太阳能电池的综合性能不好,通常还需加入敏化剂。

在各种敏化剂中,量子点敏化剂一般采用可作为良好的光敏剂的窄禁带半导体纳米晶材料,其制备简单,成本低,相比于有机染料,其消光系数更高,稳定性更好[2]。

因此,量子点敏化太阳能电池(QDSSCs)具有较好的发展前景。

CdSe量子点属于窄禁带半导体材料,具有独特的物理结构,展现出极其优异的光电特性。

CdSe量子点通过改变纳米微粒的尺寸,其荧光光谱能够从红光变化到蓝光,波长可精确控制,光谱宽度窄且对称性好;CdSe量子点通过掺杂、表面改性和制作量子点复合结构等方式,可减少CdSe微粒表面缺陷,改善发光特性,提高稳定性。

CdSe量子点在材料科学、生命科学、光电器件等领域中得到了广泛应用[3-4]。

近年来的研究表明,窄禁带的CdSe量子点可以作为较好的量子点敏化剂,它能强烈吸收可见光区域的光子能量,将光生电荷转移到其他宽禁带材料中,实现太阳能电池中快速有效的光电转移,使电池的开路电压(Voc)、短路电流密度(Jsc)和填充因子(FF)等参数大大提高[5]。

CdS半导体量子点

CdS半导体量子点

3.3.2不同配体浓度对量子点尺寸及光谱性质的 影响 • 图3.3平均颗粒尺寸 为3.93nm(虚线)和 4.22nm(实线)的CdS 量子点的吸收和荧光 光谱图。激发波长为 350nm。插图显示的 是有低强度缺陷带的 PL光谱。图3.3显示 了在210℃反应批中, 120s样品的吸收和荧 光光谱。

大小不同的CdS量子点能被单一波长的光激发而发出 不同颜色的荧光(图3,7)。从图中我们可以看到在350nm 激发波长激发下CdS量子点呈现不同的颜色,而多种染料 的荧光如果需要多个颜色则需要多个不同的波长来激发, 这样就增加了实验成本,而且使分析变得更加复杂。储存 时间考察表明,保存好数月的CdS量子点维持荧光发射几 乎不变,这一特性意味着这些CdS量子点有可能用来作为 半导体发光二级管等材料。 • 图3.7 350nm辙茇波长激发FCdS量子点的荧光发射
图4.1制备单分散CdS量子点流程图
4.3实验结果与讨论
• 4.3.1单分散闪锌矿结 构硫化镉量子点的制备与 表征 • 图4.2(a)所获得的CdS量 子点紫外吸收图谱与时间 的关系,(b)与图(a)相对应 的荧光发射光谱图, (c)CdS量子点的颗粒直径 与时间的关系, • (d)30rain样品的吸收与荧 光光发色谱图。

CdS量子点高分辨透射电镜(HRTEM)图在图片3-6a和b得到显示。 这批样的紫外吸收光谱中第一个激子吸收峰的位置大约在400rim,根 据公式(3-1)计算的颗粒尺寸与HRTEM中观察的颗粒尺寸大小基本一 致。a图显示了热注射法合成所获得的CdS量子点具有很好的分散性, 形状接近球形。b图像上清楚的格子面表明了所获得的CdS量子点具 有良好的结晶度。图3.6c和d分别显示了单个CdS量子点的高分辨电 镜图,c圈具有一维晶格,d图具有二维晶格,晶面间距为0 367nm, 这与闪锌矿结构CdS011)面的面间距一致。

材料科学与能源存储技术

材料科学与能源存储技术

材料科学与能源存储技术随着人们对环境保护的意识日益增强,对新能源的需求也越来越大。

能源储存是解决可再生能源不稳定性和波动性的重要技术手段。

能源储存技术的发展又需要先进的材料和材料科学的支持。

一、材料科学在能源存储领域的应用1、锂离子电池锂离子电池是目前家庭电子产品使用最广泛的电池,而其正极材料主要采用镍钴锰三元材料。

然而,随着人们对环保性的要求越来越高,锂离子电池快速发展的同时,也需要更环保的材料。

目前,新型锂离子电池的正极材料采用的多是钴、镍、锰、铁等元素。

这些元素的价格低廉,而且对环境的污染度也比较低。

由于平衡性较好,在材料中权衡多种因素是设计锂电池正极材料和电解质的本质要求。

材料的缺陷和纯度导致性能的差异,现代材料制备的统计方法需适应快速发展的设备需求。

2、超级电容器超级电容器是一种比传统电池储能更快、容量更大、循环使用寿命更长的新型储能装置。

其使用寿命大多数可以达到十几年,而使用寿命则会直接影响着储能装置的长期维护成本。

超级电容器的储存方式是通过吸附反应和电化学反应将能量储存在电荷间隙中。

而且,超级电容器的储存时间只需几秒钟,比起普通电池来说,能量储存和释放速度都要快很多。

超级电容器在储能和稳压方面拓展了广泛的应用。

3、燃料电池燃料电池作为久负盛名的新型电池,可以直接利用氢气或者其他的燃料来发电。

这类电池被广泛应用在汽车行业、家庭用电等领域。

燃料电池不仅使用寿命长,而且效率高、环保性好,是取代传统化石燃料源的理想选择。

二、能源储存技术未来发展趋势未来的能源储存技术发展着眼于实现高性能、低成本的能源储存。

对高性能、低成本储能材料的研究和开发也成为当前重要领域。

1、量子点电极材料量子点电极材料是最近发展起来的表面和能量基准控制的新材料。

其具有良好的光电响应和导电性能,能够有效增强电池储存电荷的能力。

未来,随着量子点电极材料的不断研究和开发,其应用前景是非常广泛的。

2、钙钛矿电池钙钛矿电池是目前发展最迅速的锂离子电池技术之一。

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Organic bistable devices based on core/shell CdSe/ZnS nanoparticles embedded in a conducting poly …N -vinylcarbazole …polymer layerFushan Li,Dong-Ik Son,Seung-Mi Seo,Han-Moe Cha,Hyuk-Ju Kim,Bong-Jun Kim,Jae Hun Jung,and Tae Whan Kim a ͒Advanced Semiconductor Research Center,Division of Electronics and Computer Engineering,Hanyang University,17Haengdang-dong,Seongdong-gu,Seoul 133-791,Korea͑Received 16July 2007;accepted 16August 2007;published online 21September 2007͒Current-voltage measurements on the Al/͓CdSe/ZnS nanoparticles embedded in a hole-transporting poly ͑N -vinylcarbazole ͒͑PVK ͒layer ͔/indium tin oxide ͑ITO ͒/glass structures at 300K showed a nonvolatile electrical bistability behavior.Capacitance-voltage ͑C -V ͒measurements on the Al/͓CdSe/ZnS nanoparticles embedded in a PVK layer ͔/ITO/glass structures at 300K showed a metal-insulator-semiconductor behavior with a flatband voltage shift due to the existence of the CdSe/ZnS nanoparticles,indicative of trapping,storing,and emission of charges in the electronic states of the CdSe nanoparticles.Operating mechanisms for the Al/͓CdSe/ZnS nanoparticles embedded in the PVK layer ͔/ITO/glass devices are described on the basis of the C -V results.©2007American Institute of Physics .͓DOI:10.1063/1.2783189͔Organic structures containing inorganic nanoparticles have been particularly attractive due to interest in their prom-ising applications in electronic and optoelectronic devices 1–7because of their unique advantages of low-power consump-tion,high mechanical flexibility,and chemical structural ver-satility.Such hybrid organic/inorganic devices are also excel-lent candidates for potential applications in next-generation transistor and memory devices.8,9Potential applications of memory devices utilizing nanoparticles embedded in organic layers have driven extensive effort to form various kinds of nanoparticles.10,11Even though some studies concerning the formation of metal nanoparticles embedded in an organic layer for applications such as nonvolatile organic bistable devices ͑OBDs ͒have been conducted,almost all of the devices were fabricated by using strin-gent high-vacuum evaporation method.12–14The memory effects of core/shell-type cadmium selenium ͑CdSe ͒nano-particles embedded in a conducting poly ͓2-methoxy-5-͑2-ethylhexyloxy ͒-1,4-phenylene-vinylene ͔͑MEH-PPV ͒poly-mer fabricated by using a simple spin-coating technique were reported.15Because the narrow band gap of MEH-PPV leads to a low charge capturing efficiency,resulting in the realization of memory effect at a high bias voltage of 10V,a hole transport poly ͑N -vinylcarbazole ͒͑PVK ͒matrix can be introduced here to obtain the memory effects in CdSe/PVK nanocomposites under an applied bias voltage as small as 2V.Furthermore,studies on the memory effects and their operating mechanisms for OBDs made of semiconductor nanoparticles embedded in a conducting polymer are very important for improving the efficiencies of nonvolatile flash memories.This letter reports data for the bistability and the operat-ing mechanisms of the memory effects of OBDs fabricated utilizing CdSe semiconductor nanoparticles embedded in a PVK polymer layer.Core/shell-type CdSe nanoparticles have become particularly attractive because of their promising ap-plications in next-generation nonvolatile flash memory de-vices with low-power and ultrahigh-density elements.16,17Current-voltage ͑I -V ͒measurements were carried out to in-vestigate the electrical bistable properties of the fabricated OBDs containing CdSe/ZnS nanoparticles embedded in the PVK layer.Capacitance-voltage ͑C -V ͒measurements were carried out to investigate the possibility of fabricating memory effects involving the CdSe/ZnS nanoparticles em-bedded in the PVK layer.Furthermore,the dependence of the memory effects on the thickness of the PVK layer containing CdSe/ZnS nanoparticles was also investigated.The CdSe/ZnS nanoparticles with a diameter of about 6nm were purchased commercially,and a schematic dia-gram of the core/shell-type CdSe/ZnS nanoparticles is shown in Fig.1͑a ͒.The device with a structure shown in Fig.1͑b ͒was fabricated through the following process:At first,the indium tin oxide ͑ITO ͒coated glass acting as a hole-injection layer in the OBDs was alternately cleaned with a chemical cleaning procedure by using trichloroehylene,ac-etone,and methanol solutions.Then,the PVK layer contain-ing the CdSe/ZnS nanoparticles was formed by spin coating a chloroform solution of 1.3%by weight PVK and 0.5%by weight CdSe/ZnS nanoparticles.Finally,a top Al electrode layer with a thickness of about 800nm was deposited by thermal evaporation.The I -V and C -V measurements were performed by using an HP 4284precision LCR meter at room temperature.Figure 2shows I -V curves for the Al/͑CdSe/ZnS nano-particles embedded in the PVK layer ͒/ITO/glass OBD struc-a ͒Author to whom correspondence should be addressed;electronic mail:twk@hanyang.ac.kr FIG.1.Schematic diagrams of the CdSe/ZnS nanoparticles and the fabri-cated device studied in this study.APPLIED PHYSICS LETTERS 91,122111͑2007͒0003-6951/2007/91͑12͒/122111/3/$23.00©2007American Institute of Physics 91,122111-1Downloaded 22 Oct 2007 to 166.104.58.178. Redistribution subject to AIP license or copyright, see /apl/copyright.jspture with a 500-nm-thick active layer.The I -V curve under a forward bias voltage,denoted by the empty rectangles in the lower curve of the Fig.2,shows a dramatic increase in the injection current at about 1V,indicative of a bistable tran-sition of the device from a low-conductivity state ͑off state ͒to a high-conductivity state ͑on state ͒.The bistable transition from the off state to the on state is equivalent to the “writing”process in a digital memory cell.18After that transition is finished,the on state remains in the device even after turning off the power,which is shown in the reverse bias voltage denoted by the filled rectangles in the upper curve of Fig.2.Figure 2clearly shows an electrical hysteresis behavior,which is an essential feature for bistable devices,and reveals the nonvolatile nature of the memory effect.19While the cur-rent difference between the on and off states for the PVK only device is negligible,the bistability in the Al/͑CdSe/ZnS nanoparticles embedded in the PVK layer ͒/ITO/glass device might be attributed to the screening of the applied electric field due to the existence of the internal electric field gener-ated by the captured charge carriers in the CdSe nanopar-ticles.The off state can be recovered by applying a reverse bias voltage.This is equivalent to the “erasing”process of a digital memory cell resulting from the discharge of CdSe nanoparticles.The solid line in Fig.2corresponds to the I -V curve of the device after the application of a −2V bias and is almost identical to the I -V curve denoted by the empty square.The observation that the OBD device main-tains an on state at a reverse applied voltage is similar to those reported for an Al/2-amino-4,5-imidazoledicarbonitrile ͑AIDCN ͒organic/Al layer/AIDCN organic/Al system 18and an Al/AIDCN organic/Al nanoclusters/AIDCN organic/Al system.19The C -V curves measured at 1MHz for the Al/͑CdSe/ZnS nanoparticles embedded in the PVK layer ͒/ITO/glass OBD structure are shown in Fig.3.The C -V curve shows a metal-insulator-semiconductor ͑MIS ͒behavior with charge trap regions,and the C -V behavior is similar to that of MIS memories with floating gates containing Si nanocrystals.20,21A clockwise hysteresis is clearly observedin the C -V characteristics,indicative of the existence of sites occupied by charges.The presence of such sites is attributed to carrier charging and discharging in the CdSe/ZnS nano-particles.The flatband voltage shift of the C -V curve for the OBDs with a relatively thinner hybrid layer of 500nm,which originates from charge accumulation and depletion due to variations in the applied voltage,is approximately 3V,as shown in Fig.2͑a ͒,which is enough to capture car-riers inside the nanoparticles.The C -V curve for samples without CdSe nanoparticles under identical measurement conditions showed no hysteresis.Therefore,the hysteresis appearing in Fig.2may be attributed to carriers trapped in the embedded CdSe/ZnS nanoparticles,a clear indication of the memory effect.21The flatband voltage shift of the C -V curve decreases to approximately 1.5V with increasing thickness of the hybrid active layer to about 900nm,as shown in Fig.2͑b ͒.These results indicate that the flatband voltage shift of the C -V curve related to the magnitude of the memory is significantly affected by the thickness of the hy-brid active layer.When a positive voltage is applied,after the injection of holes from the ITO into the highest occupied molecular or-bital ͑HOMO ͒level occurs through the Fowler-Nordheim tunneling process,the holes existing at the HOMO level are transported along the direction of the applied voltage through the hopping mechanism among the PVK molecules.22AnFIG. 2.Current-voltage curves for the Al/͑CdSe/ZnS nanoparticles embedded in a PVK layer ͒/ITO/glass device.The scanning step of the applied voltage is 0.01V.Empty and filled rectangles represent the current-voltage curves of the forward and the reverse applied bias volt-ages,respectively.The solid line indicates the current-voltage curve after application of a reverse voltage pulse of −2V.FIG. 3.Capacitance-voltage curves for the Al/͑CdSe/ZnS nanoparticles embedded in PVK layer ͒/ITO/glass devices with the active layer thicknesses of ͑a ͒500nm and ͑b ͒900nm.Downloaded 22 Oct 2007 to 166.104.58.178. Redistribution subject to AIP license or copyright, see /apl/copyright.jspintuitive proposal is that the holes actually encounter CdSe/ZnS nanoparticles which are traversing the sample,and with increasing electrical field to a certain value,holes can tunnel through the ZnS shell into the valence band of the CdSe nanoparticles,as shown in Fig.4,resulting in the for-mation of an internal electric field along the direction of the applied voltage.Because the capacitance of the device ex-hibits a larger decrease in comparison with the capacitance in the depletion layer formed in the ITO substrate under a posi-tive bias voltage,the C -V curve of the device shifts to the left,as shown in Fig.2.When a negative voltage is applied to the electrode,because the holes captured in the valence band of the CdSe nanoparticles under the negative electric field are released into the PVK matrix and then transported to the ITO substrate,the erasing process is performed.Since the generated internal electric field disappears due to the re-lease of the holes captured in the CdSe/ZnS nanoparticles,the C -V curve of the device shifts to the right,as shown in Fig.3.Because the flatband voltage shift for the Al/͑CdSe/ZnS nanoparticles embedded in the PVK layer ͒/ITO/glass device is significantly affected by the thickness of the PVK layer containing CdSe nanoparticles,the magnitude of the memory effects can be moderately adjusted by varying the thickness of the active layer in the devices,which might be very im-portant for practical applications in memory devices.A simple mechanism for the dependence of the memory effects on the thickness of the PVK layer in which the CdSe/ZnS nanoparticles are embedded can be proposed.The probability of the charges being trapped by the CdSe/ZnS nanoparticles embedded in the PVK layer through the tunneling process is typically determined by the electric field at the organic/inorganic interface.23A smaller number of the holes in the OBDs will be captured by the CdSe/ZnS nanoparticles due to the smaller electric field resulting from an increase in thickness.Therefore,a smaller flatband voltage shift is attrib-uted to a decrease in the internal electric field generated by the trapped charges.In summary,the bistability and the operating mecha-nisms of an organic/inorganic hybrid device consisting of CdSe/ZnS nanoparticles and a PVK composite were inves-tigated.The I -V curves at ambient temperature for the Al/͑CdSe/ZnS nanoparticles embedded in the PVK layer ͒/ITO/glass devices exhibited a nonvolatile electrical bistable be-havior.The C -V curve at room temperature for the Al/͑CdSe/ZnS nanoparticles embedded in the PVK layer ͒/ITO/glass capacitors showed a MIS behavior with a large flatband voltage shift due to the existence of the CdSe/ZnS nanopar-ticles,indicative of trapping,storing,and emission of holes in the electronic states of the CdSe nanoparticles.The mag-nitude of the flatband voltage shift was significantly affected by the thickness of the PVK layer containing CdSe/ZnS nanoparticles,and a possible operating mechanism corre-sponding to the writing and erasing processes of memory devices was described on the basis of the C -V results.These results indicate that OBDs fabricated utilizing CdSe/ZnS nanoparticles embedded in PVK layers hold promise for po-tential applications in next-generation nonvolatile memories.This work was supported by the Korea Science and En-gineering Foundation ͑KOSEF ͒grant funded by the Korea government ͑MOST ͒͑No.R0A-2007-000-20044-0͒.1H.Sirringhaus,N.Tessler,and R.H.Friend,Science 280,1741͑1998͒.2C.D.Dimitrakopoulos and P.R.L.Malefant,Adv.Mater.͑Weinheim,Ger.͒14,99͑2002͒.3C.D.Muller and Aurelie Falcou,Nature ͑London ͒421,829͑2003͒.4A.C.Mayer,D.J.Herman,T.G.Kasen,and G.G.Malliaras,Appl.Phys.Lett.85,6272͑2004͒.5S.Yoo,B.Domercq,and B.Kippelen,Appl.Phys.Lett.85,5427͑2004͒.6F.Li,Z.Chen,C.Liu,and Q.Gong,Chem.Phys.Lett.412,331͑2005͒.7R.Könenkamp,R.C.Word,and M.Godinez,Nano Lett.5,2005͑2005͒.8L.Bakueva,S.Musikhin,M.A.Hines,T.-W.F.Chang,M.Tzolov,G.D.Scholes,and E.H.Sargent,Appl.Phys.Lett.82,2895͑2003͒.9J.H.Jung,J.H.Kim,T.W.Kim,C.S.Yoon,Y .-H.Kim,and S.Jin,Appl.Phys.Lett.89,022112͑2006͒.10X.Li,Y .Wu,D.Steel,D.Gammon,T.H.Stievater,D.S.Katzer,D.Park,C.Piermarocchi,and L.J.Sham,Science 301,809͑2003͒.11J.Heitmann,F.Müller,M.Zacharias,and U.Gösele,Adv.Mater.͑Wein-heim,Ger.͒17,795͑2005͒.12S.Moller,C.Perlov,W.Jackson,C.Taussig,and S.R.Forrest,Nature ͑London ͒426,166͑2003͒.13D.Ma,M.Aguiar,J.A.Freire,and I.A.Hummelgen,Adv.Mater.͑Wein-heim,Ger.͒12,1063͑2000͒.14J.H.Kim,J.Y .Jin,J.H.Jung,I.Lee,T.W.Kim,S.K.Lim,C.S.Yoon,and Y .-H.Kim,Appl.Phys.Lett.86,032904͑2005͒.15Fushan Li,Dong-Ick Son,Han-Moe Cha,Seung-Mi Seo,Bong-Jun Kim,Hyuk-Ju Kim,Jae-Hun Jung,and Tae-Whan Kim,Appl.Phys.Lett.90,222109͑2007͒.16E.Kapetanakis,P.Normand,D.Tsoukalas,and K.Beltsios,Appl.Phys.Lett.80,2794͑2002͒.17M.Perego,S.Ferrari,M.Fanciulli,G. B.Assayag, C.Bonafos,M.Carrada,and A.Claverie,J.Appl.Phys.95,257͑2004͒.18L.P.Ma,J.Liu,and Y .Yang,Appl.Phys.Lett.80,2997͑2002͒.19L.P.Ma,S.M.Pyo,J.Y .Ouyang,Q.Y .Xu,and Y .Yang,Appl.Phys.Lett.82,1419͑2003͒.20S.Huang,S.Banerjee,R.T.Tung,and S.Oda,J.Appl.Phys.94,7261͑2003͒.21S.J.Lee,Y .S.Shim,H.Y .Cho,D.Y .Kim,T.W.Kim,and K.L.Wang,Jpn.J.Appl.Phys.,Part 142,7180͑2003͒.22X.Y .Zhu,J.Phys.Chem.B 108,8778͑2004͒.23K.R.Choudhury,M.Samoc,A.Patra,and P.N.Prasad,J.Phys.Chem.B 108,1556͑2004͒.24Hedi Mattousssi,Leonard H.Radzilowski,Bashir O.Dabbousi,Edwin L.Thomas,Moungi G.Bawendi,and Michael F.Rubner,J.Appl.Phys.83,7965͑1998͒.FIG.4.Schematic diagram of the electronic structures corresponding to the operating mechanism for the Al/͑CdSe/ZnS nanoparticlesem-bedded in a PVK layer ͒/ITO/glass device under a positive bias voltage.The energy levels for the core/shell-type CdSe/ZnS nanoparticles are taken from the literature of Ref.24.Downloaded 22 Oct 2007 to 166.104.58.178. 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