本發(fā)明涉及新型熒光光源及其調(diào)控領(lǐng)域,特別涉及一種改變量子點(diǎn)熒光發(fā)射光譜的方法。
背景技術(shù):
量子點(diǎn)是一種半導(dǎo)體納米晶,一般由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族元素組成,其粒徑一般介于1~50nm之間。由于電子和空穴在三個(gè)維度上都被限制,因此量子點(diǎn)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的量子限域效應(yīng),連續(xù)的能帶結(jié)構(gòu)變成分立能級(jí)結(jié)構(gòu)。量子點(diǎn)受激后可以發(fā)射熒光。基于量子點(diǎn)熒光發(fā)射光譜,量子點(diǎn)在太陽(yáng)能電池,發(fā)光器件,光學(xué)生物標(biāo)記等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)控制量子點(diǎn)發(fā)射光譜的方法一般是通過改變量子點(diǎn)的尺寸來進(jìn)行控制。這種方法需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力進(jìn)行量子點(diǎn)制備工藝研究,而且不同量子點(diǎn)制備工藝互不相同,難以找到一種通用方法對(duì)量子點(diǎn)的熒光發(fā)射光譜進(jìn)行連續(xù)、簡(jiǎn)便的調(diào)控。
金屬微納結(jié)構(gòu)在一定頻率的外光場(chǎng)作用下,內(nèi)部自由電子將發(fā)生集體振蕩,激發(fā)出表面等離激元共振。這種共振將改變金屬微納結(jié)構(gòu)周圍的電磁場(chǎng)環(huán)境。如果將量子點(diǎn)置于這種電磁場(chǎng)環(huán)境下,它將有可能與這種電磁場(chǎng)環(huán)境發(fā)生能量交換,即發(fā)生耦合。耦合強(qiáng)度與量子點(diǎn)濃度、量子點(diǎn)熒光壽命、電磁場(chǎng)品質(zhì)因子、電磁場(chǎng)有效模式體積等相關(guān),當(dāng)滿足強(qiáng)耦合條件時(shí),量子點(diǎn)與金屬微納結(jié)構(gòu)組成的復(fù)合體系將產(chǎn)生電磁感應(yīng)透明效應(yīng),此時(shí),熒光發(fā)射峰將可以被調(diào)制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種改變量子點(diǎn)熒光發(fā)射光譜的方法,其將量子點(diǎn)與納米多孔金薄膜的小孔復(fù)合,量子點(diǎn)放置在納米多孔金薄膜的小孔的內(nèi)部。
包括以下步驟:
(1)納米多孔金薄膜的制備:運(yùn)用脫合金法制備納米多孔金薄膜;
(2)CdSe量子點(diǎn)與納米多孔金薄膜的復(fù)合:將CdSe量子點(diǎn)溶液與PMMA溶液等比例混合, 避光條件下放入超聲池中振蕩5分鐘;將混合溶液旋涂在步驟(1)中制備的納米多孔金薄膜表面,放入60攝氏度的烘箱進(jìn)行10分鐘烘干;用丙酮去除PMMA,再放入60攝氏度的烘箱進(jìn)行烘干3分鐘,去除殘余丙酮溶液,此時(shí)CdSe量子點(diǎn)已經(jīng)隨著PMMA的溶解進(jìn)入納米多孔金的小孔內(nèi)部。
所述步驟(1)中,納米多孔金薄膜通過以下方法制備得到:選取濃度為68%的硝酸,室溫條件下對(duì)含金量13.25克拉的金銀合金薄膜刻蝕24h后用載玻片撈取薄膜,去離子水表面清洗5次以上轉(zhuǎn)移至硅片襯底。
所述納米多孔金薄膜的小孔尺寸45~55納米。
本發(fā)明通過上述方式,可以將熒光發(fā)射峰進(jìn)行調(diào)制。
附圖說明
圖1為納米多孔金小孔中加入量子點(diǎn)的電子顯微鏡照片。
圖2為量子點(diǎn)熒光色調(diào)控前后對(duì)照?qǐng)D。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
將CdSe量子點(diǎn)放置于納米多孔金小孔中,在納米多孔金薄膜結(jié)構(gòu)中加入CdSe量子點(diǎn),通過改變量子點(diǎn)濃度來操控量子點(diǎn)熒光發(fā)射光譜。具體實(shí)驗(yàn)流程為:
一種改變量子點(diǎn)熒光色的方法,將量子點(diǎn)與納米多孔金薄膜的小孔復(fù)合,量子點(diǎn)放置在納米多孔金薄膜的小孔的內(nèi)部。
本發(fā)明的改變量子點(diǎn)熒光色的方法,包括以下步驟:
(1)納米多孔金薄膜的制備:運(yùn)用脫合金法制備納米多孔金薄膜;選取濃度為68%的硝酸,室溫條件下對(duì)含金量13.25克拉的金銀合金薄膜刻蝕24h后用載玻片撈取薄膜,去離子水表面清洗5次以上轉(zhuǎn)移至硅片襯底。
(2)CdSe量子點(diǎn)與納米多孔金薄膜的復(fù)合:將CdSe量子點(diǎn)溶液與PMMA溶液等比例混合, 避光條件下放入超聲池中振蕩5分鐘;將混合溶液旋涂在步驟(1)中制備的納米多孔金薄膜表面,放入60攝氏度的烘箱進(jìn)行10分鐘烘干;用丙酮去除PMMA,再放入60攝氏度的烘箱進(jìn)行烘干3分鐘,去除殘余丙酮溶液,此時(shí)CdSe量子點(diǎn)已經(jīng)隨著PMMA的溶解進(jìn)入納米多孔金的小孔內(nèi)部。
本發(fā)明中所述納米多孔金薄膜的小孔尺寸45~55納米。
本發(fā)明可以進(jìn)行連續(xù)、實(shí)時(shí)、原位的量子點(diǎn)熒光發(fā)射光譜調(diào)制,因此在量子點(diǎn)顯示工業(yè)如量子點(diǎn)電視等工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
實(shí)施例1
(1)納米多孔金薄膜的制備。
運(yùn)用脫合金法制備納米多孔金薄膜,實(shí)驗(yàn)原料為含金量13.25克拉的金銀合金薄膜。在刻蝕過程中,選取濃度為68%的硝酸,室溫條件下刻蝕24h后用載玻片撈取薄膜,去離子水表面清洗5次以上轉(zhuǎn)移至硅片襯底。納米多孔金的小孔尺寸約為50納米,如圖1。
(2)CdSe量子點(diǎn)與納米多孔金的復(fù)合。
將CdSe量子點(diǎn)溶液(不同濃度)與PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)溶液等比例混合,避光條件下放入超聲池中振蕩5分鐘;將混合溶液旋涂在(1)中制備的納米多孔金薄膜表面,放入60攝氏度的烘箱進(jìn)行10分鐘烘干;用丙酮去除PMMA,再放入60攝氏度的烘箱進(jìn)行烘干3分鐘,去除殘余丙酮溶液;此時(shí)CdSe量子點(diǎn)已經(jīng)隨著PMMA的溶解進(jìn)入納米多孔金的小孔內(nèi)部。
通過改變量子點(diǎn)濃度,量子點(diǎn)的熒光發(fā)射光譜發(fā)生了變化,熒光色從青色變成綠色,如圖2。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。