本書為“低維材料與器件叢書”之一。全書主要介紹量子點類材料的概念、合成、主要性質(zhì)及其應(yīng)用，除了針對經(jīng)典半導(dǎo)體材料類的量子點進行介紹外，還對近年來發(fā)展的非經(jīng)典半導(dǎo)體類量子點進行了介紹。在量子點的應(yīng)用方面，不僅介紹了經(jīng)典的發(fā)光，生物成像、檢測、太陽能器件、光電器件等應(yīng)用，而且針對近年來開展的量子點材料的催化特性進行了詳細的介紹。此外，在內(nèi)容上本書在新型量子點材料的研究進展，新型量子點材料的合成、性質(zhì)及應(yīng)用方面進行了比較詳盡的討論。對*近研究成果的舉例討論，是本書的一大特色。
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目錄
總序
前言
第1章 量子點簡介 1
1.1 歷史沿革 1
1.2 量子點的定義與分類 2
1.3 量子點的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 3
1.4 新型量子點簡介 4
參考文獻 5
第2章 量子點的制備 7
2.1 量子點的制備方法簡介 7
2.2 量子點合成的物理化學原理 8
2.2.1 成核和生長模型 8
2.2.2 晶核的表征 9
2.2.3 配體的作用 10
2.2.4 表面態(tài) 10
2.2.5 量子點的純化 11
2.3 量子點的合成技術(shù) 12
2.3.1 經(jīng)典熱注入法示例 12
2.3.2 Ⅱ-Ⅵ族量子點 14
2.3.3 Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體量子點 20
2.3.4 Ⅳ族元素及新型二維材料量子點 21
2.4 量子點合成的化學機理 22
2.4.1 前驅(qū)體的制備 22
2.4.2 絡(luò)合過渡態(tài) 23
2.4.3 金屬的還原 24
2.4.4 前驅(qū)體活性 25
2.4.5 膦、胺配體 25
參考文獻 26
第3章 量子點的結(jié)構(gòu)調(diào)控 35
3.1 量子點的表面 35
3.1.1 量子點表面及表征 35
3.1.2 晶核-配體界面的結(jié)構(gòu) 37
3.1.3 配體交換反應(yīng) 38
3.1.4 表面配體與量子點電子結(jié)構(gòu) 40
3.1.5 表面配體設(shè)計 43
3.2 量子點的摻雜及合金化 46
3.2.1 量子點的摻雜 46
3.2.2 量子點的合金化 48
3.3 量子點異質(zhì)結(jié)構(gòu) 49
3.3.1 Ⅰ型異質(zhì)結(jié) 50
3.3.2 Ⅱ型異質(zhì)結(jié) 51
3.3.3 準Ⅱ型異質(zhì)結(jié) 51
3.3.4 核/殼界面：應(yīng)力與合金化 51
參考文獻 52
第4章 量子點的組裝 58
4.1 量子點超晶格結(jié)構(gòu)的合成與表征 58
4.1.1 組裝方法簡介 58
4.1.2 超晶格的表征 63
4.1.3 組裝體中量子點間相互作用 65
4.1.4 硬、軟顆粒：量子點組裝的兩個極端模型 67
4.2 不同形狀納米晶的自組裝 68
4.2.1 準球形量子點 69
4.2.2 棒狀和盤狀納米晶 69
4.2.3 片狀納米晶 71
4.2.4 多面體量子點 71
4.2.5 支化結(jié)構(gòu)和多組分異質(zhì)結(jié)納米晶 73
4.2.6 不同類型球形量子點混合物 74
4.3 量子點超晶格的缺陷 76
4.4 量子點表面化學過程驅(qū)動的自組裝 79
4.4.1 初始烴鏈配體的部分脫附 79
4.4.2 聚合物表面配體 80
4.4.3 帶電的表面配體 82
4.4.4 基于DNA的表面配體 83
4.4.5 分子開關(guān)型表面配體 85
4.5 環(huán)境在導(dǎo)引量子點自組裝中的作用 86
4.5.1 在平整表面的自組裝 86
4.5.2 彎曲表面輔助的自組裝 86
4.5.3 結(jié)構(gòu)導(dǎo)向介質(zhì)中的自組裝 88
參考文獻 90
第5章 量子點的光學性質(zhì) 100
5.1 量子點的電子結(jié)構(gòu)簡介 100
5.2 量子點的基本光學性質(zhì) 101
5.2.1 吸收光譜 102
5.2.2 光致發(fā)光光譜 104
5.2.3 量子點自身尺寸和表面的影響 106
5.2.4 摻雜與合金化量子點 107
5.2.5 復(fù)合結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體量子點 110
5.2.6 重摻雜半導(dǎo)體量子點的等離子體共振 115
5.3 量子點的超快光譜動力學 117
5.3.1 激子動力學 118
5.3.2 非線性激子動力學 120
5.3.3 量子點異質(zhì)結(jié)激子動力學 121
參考文獻 123
第6章 量子點的電學與電化學性質(zhì) 131
6.1 量子點的電學性質(zhì)簡介 131
6.1.1 光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移 131
6.1.2 量子點膜中的電荷傳輸 133
6.2 量子點的電化學性質(zhì) 136
6.2.1 量子點研究的電化學技術(shù) 138
6.2.2 量子點的電化學伏安特性 139
6.2.3 量子點的光譜電化學測量 142
6.2.4 量子點的電化學發(fā)光 144
參考文獻 152
第7章 量子點器件 160
7.1 量子點器件簡介 160
7.2 量子點光伏器件 163
7.2.1 量子點敏化太陽能電池 164
7.2.2 量子點薄膜太陽能電池 167
7.2.3 量子點太陽能電池的光學工程 169
7.2.4 多結(jié)量子點太陽能電池與熱載流子效應(yīng) 170
7.3 量子點場效應(yīng)晶體管 171
7.4 量子點光電探測器件 173
7.4.1 光電導(dǎo)型探測器 173
7.4.2 光電二極管型探測器 175
7.5 量子點電致發(fā)光器件 176
7.5.1 量子點電致發(fā)光器件簡介 176
7.5.2 器件性能限制因素的光譜理解 181
7.6 其他量子點光學器件 184
參考文獻 185
第8章 量子點的催化性質(zhì) 195
8.1 量子點異質(zhì)結(jié)光催化劑 195
8.2 量子點光催化劑的超快光譜動力學 198
8.3 量子點/助催化劑界面優(yōu)化 200
8.4 金屬等離子體效應(yīng)的利用 201
8.5 碳量子點的催化特性 203
參考文獻 206
第9章 量子點的生物成像應(yīng)用 213
9.1 超分辨顯微成像與單粒子追蹤 214
9.2 體外成像 216
9.3 組織成像 217
9.4 體內(nèi)成像 219
9.5 生物與環(huán)境安全性 223
9.5.1 體外研究 224
9.5.2 體內(nèi)研究 225
參考文獻 226
第10章 量子點的傳感檢測應(yīng)用 234
10.1 量子點熒光傳感器 234
10.1.1 量子點表面偶聯(lián) 234
10.1.2 熒光探針檢測機理 236
10.1.3 熒光傳感器研究進展 257
10.2 量子點電化學傳感器 239
10.2.1 電化學發(fā)光傳感器 239
10.2.2 電化學免疫傳感器 241
10.3 碳、硅量子點檢測簡介 242
參考文獻 243
第11章 挑戰(zhàn)和展望 248
關(guān)鍵詞索引 251
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