0.2 量子点的发光特点

量子点的发光特点与量子点的尺寸大小、形貌、有无核壳结构以及其表面化学状况密切相关。通过胶体化学方法可以合成各种尺寸大小、形貌和核壳结构的量子点，如图0. 3中的透射电子显微镜图片。胶体量子点表面的配体种类和配体浓度对其发光性质也有影响。例如，彭笑刚等人观察到了由脂肪酸镉盐表面配位的CdSe/CdS核壳结构量子点在经过脂肪胺进行配体交换处理后，其荧光发射峰峰位有几纳米的偏移。这种不同表面配体配位的CdSe/CdS核壳结构量子点在制备成量子点发光二极管器件后，其发光性能指标如外量子产率、使用寿命等更是大为不同[2] 。因此我们在研究量子点的发光性质时，应该特别注意其表面化学状态。图0. 4 展示了不同量子点的实际发光峰范围[3] 。

由于量子尺寸效应，电子和空穴受到量子限域效应的影响，会形成量子化的离散能级[4，5] ，可以得到窄而对称的荧光发射峰，如图0. 5 中CdSe/ZnS量子点[6] 、CdSe/CdS量子棒[7] 、CdSe量子片的吸收和发射光谱[8]所示。有趣的是，量子点和量子棒的荧光发射峰峰位与其第一激子吸收峰的峰位具有较大的斯托克斯位移( Stocks shift) ，而量子片的荧光发射峰峰位与其第一激子吸收峰的峰位几乎没有斯托克斯位移。此外，在荧光寿命方面，稀土发光材料的荧光寿命是毫秒或微秒级别的[9—11] ，而量子点的荧光寿命通常在100 纳秒以下。[12—14]相关研究发现，单颗量子点的荧光发射存在严重的闪烁( Blinking)行为，跨度从几毫秒到几分钟不等，其主要原因是量子点的表面缺陷所引发的非辐射复合过程。[15—17]