研究目的
研究基于石墨烯和硫化铅量子点(QDs)的高质量大面积混合薄膜的形成,用于光电子学应用。
研究成果
研究表明,在配体辅助下可形成厚度为一到两个单分子层的高质量大面积rGO-PbS量子点混合薄膜。PbS量子点表面的油酸被证实对成膜过程起关键作用。与常规旋涂法制备的样品相比,所得薄膜展现出更优异的形貌和电学性能,表明其在光电器件中具有潜在应用价值。
研究不足
限制因素源于LB方法中浴槽和样品架的几何尺寸。配体交换过程中油酸的去除对成膜起着关键作用,这表明其依赖于初始配体组成。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用Langmuir-Blodgett(LB)技术沉积不同分子的致密单分子层用于电子应用,包括制备密堆积的量子点薄膜。该方法能精确控制薄膜厚度,并确保沉积物质紧密排列且不造成材料浪费。
2:样品选择与数据来源:
PbS量子点采用热注入法合成。rGO的功能化修饰采用文献报道的方法实现。制备了PbS量子点与rGO的混合溶液用于LB薄膜沉积。
3:实验设备与材料清单:
使用KN 2002装置(KSV NIMA)进行LB薄膜沉积。采用Merlin-Zeiss扫描电子显微镜(SEM)和Solver Pro-M(NT-MDT)原子力显微镜(AFM)研究形貌与厚度。使用专为近红外光谱区光致发光分析设计的装置对PbS及rGO-PbS溶液进行表征。
4:实验流程与操作步骤:
通过将量子点溶液滴加到亚相表面形成LB薄膜,随后蒸发有机溶剂。以1毫米/分钟的速度提拉基底完成薄膜转移。沉积后采用TBAI和EDT处理进行配体交换。
5:数据分析方法:
采用Keithley 2636B源测量单元配合四线法进行电导率测量。对玻璃基底上制备的LB rGO-PbS薄膜进行FTIR测试。
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Merlin–Zeiss scanning electron microscope
Merlin–Zeiss
Zeiss
Used to obtain SEM images.
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Keithley 2636B source measure unit
2636B
Keithley
Used for conductivity measurements with the four-wire sensing method.
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Tensor 27 Fourier-transform infrared spectrometer
Tensor 27
Bruker
Used for FTIR measurements in attenuated total reflectance mode.
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KN 2002 setup
KN 2002
KSV NIMA
Used for Langmuir–Blodgett film deposition.
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Solver Pro-M atomic-force microscope
Solver Pro-M
NT-MDT
Used to study the morphology and thickness of thin films.
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