纳米材料与分子纳米技术杂志

溶液碲浓度对碲化镉纳米粒子结构、光学和发光性质的影响

Sharon Kiprotich、Martin O. Onani、Muzi O. Ndwandwe 和 Francis B. Dejene

使用 L-胱氨酸作为封端剂，制备了水溶性碲化镉 (CdTe) 纳米粒子 (NPs)。反应在碱性条件下（pH=11）进行，并在 100ºC 下回流 1 小时。在本研究中，在 100ºC 的低温下制备了 L-胱氨酸功能化的 CdTe NPs 溶液中的不同碲 (Te) 浓度，并详细讨论了其影响。使用 X 射线衍射 (XRD)、紫外可见光和光致发光 (PL) 光谱分析了 CdTe NPs。通过 XRD 估算的结构参数表明，在较低 Te 浓度下 CdTe 呈立方相，在较高 Te 浓度下出现六方相。XRD 结果表明，NPs 由小的 CdTe 纳米晶体组成，尺寸为 3.1-4.5 纳米。使用扫描电子显微镜分析样品的表面形貌，发现其随水溶液中不同 Te 浓度而变化。它们由球形、棒状和叶片状的形貌组成。由于纳米晶体 CdTe NPs 表现出的量子限制效应，CdTe NPs 的吸收阈值随 Te 浓度的增加而红移。估算的光学带隙能量随 Te 含量的增加而降低，而 CdTe NPs 的 PL 光谱中观察到的带发射随 Te 比率的增加而从 536-559 nm 红移。随着 Cd:Te 从 1:0.1 增加到 1:1，PL 半峰全宽从 49-60 nm 增加，显示出 NPs 的窄尺寸分布。当 Cd:Te 摩尔比为 1:0.4 时，PL 强度最高，这表明结晶度有所提高。