锗量子点的表面改性和掺杂

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在过去的几十年中,半导体量子点由于优异的光电性能受到了很多研究者的关注。近些年来,锗(Ge)量子点因其独特的光电性能也越来越受到重视。为了实现Ge量子点在电子器件、光电器件、光伏器件以及生物成像等诸多领域的应用,需要对Ge量子点进行表面改性以获得Ge量子点良好的分散性,并对其光学、电学性能进行一定的调控。跟传统的半导体材料类似,半导体量子点的掺杂被认为是半导体纳米晶器件的关键和基础。掺杂能够影响量子点的电学、光学和磁学等性质,但是半导体量子点的掺杂实现起来比较困难。目前,Ⅱ-Ⅵ族量子点与Si量子点的掺杂和应用已经取得了可喜的进展。但是Ge量子点的掺杂和应用研究相对缓慢。本文实现了对冷等离子体法制备的Ge量子点的氢化锗烷化表面改性,并将表面改性后的Ge量子点应用在了光电探测器中。在前期实现了对Ge量子点的P掺杂的基础上,研究了Ge量子点的B掺杂。  本研究主要内容包括:⑴用冷等离子体法制备了Ge量子点,利用十二烯对Ge量子点进行化学改性,以在其表面接上烷基链,从而改善其分散性,以便得到相对稳定的Ge量子点溶液,用旋涂法制备了光电探测器,并对器件的性能进行了表征。⑵用冷等离子体法制备了 B掺杂浓度可控的 Ge量子点。通过一些表征对其晶体结构以及性能进行探究,并将B掺杂Ge量子点配制成相对稳定的分散液,利用旋涂法制备了基于B掺杂Ge量子点的电子器件,研究了B掺杂浓度对导电性以及导电机制的影响。
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