论文部分内容阅读
量子点作为能量给体,它和受体分子之间的能量转移特性是影响量子点在光电探测器、光电器件、发光二极管和太阳能电池等多方面使用的重要因素。近些年,将量子点和氧化石墨烯两种材料结合起来,可以发挥各自的优势,已经引起了人们的广泛关注。其中,对纳米结构中光生载流子的相互作用的理解,尤其是二者之间的能量转移过程及对其进行有效操控,对于提高光电转换效率变得非常重要。本文利用基于泵浦探测技术的时间分辨光谱,研究量子点和不同氧化程度的氧化石墨烯之间的能量转移的动力学特性。通过测量瞬态光谱,研究量子点的光致发光及量子点的激发态特性;随着激光照射时间增加,氧化石墨烯的还原而发生改变,从而引起量子点和氧化石墨烯的瞬态光谱变化,进一步理解二者之间存在相互作用,分析量子点随着氧化石墨烯的还原二者之间荧光共振能量转移和激子能量转移动力学行为。量子点和氧化石墨烯能量转移动力学的有效操控,可以为相关光电器件的制备提供技术支持。本文研究工作主要包括:通过测量胶体量子点的吸收,激发以及发射等稳态光谱,了解量子点的发光特性;进而通过测量量子点和氧化石墨烯在不同光照时间下的瞬态光谱,研究量子点和氧化石墨烯之间的能量转移动力学特性;分析量子点和氧化石墨烯激发态之间的相互作用机制,进而对二者之间的能量转移过程进行有效操控。本文的主要创新点为:1.通过基于泵浦-探测技术的瞬态光谱研究量子点和氧化石墨烯之间的能量转移特性,观测到二者的激子能量转移和荧光共振能量转移动力学过程。2.光致还原氧化石墨烯的过程中,实时监测了量子点瞬态吸收光谱的变化。首先,研究二者的激子能量转移时,发现激子漂白信号会随着激光照时间的增加在长波长和短波长处呈现不一样的时间尺度,并且强度也会发生变化;而研究荧光共振能量转移时,发现随着氧化石墨烯的逐渐还原,量子点的受激发射信号会先被淬灭,接着量子点的激发态吸收信号也会消失。3.氧化石墨烯逐渐被激光还原,从而调节其能带结构,实现了量子点和氧化石墨烯能量转移过程的有效操控,为相关光电器件的制备提供技术支持。