本書(shū)為“低維材料與器件叢書(shū)”之一。全書(shū)主要介紹量子點(diǎn)類材料的概念、合成、主要性質(zhì)及其應(yīng)用，除了針對(duì)經(jīng)典半導(dǎo)體材料類的量子點(diǎn)進(jìn)行介紹外，還對(duì)近年來(lái)發(fā)展的非經(jīng)典半導(dǎo)體類量子點(diǎn)進(jìn)行了介紹。在量子點(diǎn)的應(yīng)用方面，不僅介紹了經(jīng)典的發(fā)光，生物成像、檢測(cè)、太陽(yáng)能器件、光電器件等應(yīng)用，而且針對(duì)近年來(lái)開(kāi)展的量子點(diǎn)材料的催化特性進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。此外，在內(nèi)容上本書(shū)在新型量子點(diǎn)材料的研究進(jìn)展，新型量子點(diǎn)材料的合成、性質(zhì)及應(yīng)用方面進(jìn)行了比較詳盡的討論。對(duì)*近研究成果的舉例討論，是本書(shū)的一大特色。
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目錄
總序
前言
第1章 量子點(diǎn)簡(jiǎn)介 1
1.1 歷史沿革 1
1.2 量子點(diǎn)的定義與分類 2
1.3 量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 3
1.4 新型量子點(diǎn)簡(jiǎn)介 4
參考文獻(xiàn) 5
第2章 量子點(diǎn)的制備 7
2.1 量子點(diǎn)的制備方法簡(jiǎn)介 7
2.2 量子點(diǎn)合成的物理化學(xué)原理 8
2.2.1 成核和生長(zhǎng)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(diǎn)的純化 11
2.3 量子點(diǎn)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(diǎn) 14
2.3.3 Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體量子點(diǎn) 20
2.3.4 Ⅳ族元素及新型二維材料量子點(diǎn) 21
2.4 量子點(diǎn)合成的化學(xué)機(jī)理 22
2.4.1 前驅(qū)體的制備 22
2.4.2 絡(luò)合過(guò)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(xiàn) 26
第3章 量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)調(diào)控 35
3.1 量子點(diǎn)的表面 35
3.1.1 量子點(diǎn)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(diǎn)電子結(jié)構(gòu) 40
3.1.5 表面配體設(shè)計(jì) 43
3.2 量子點(diǎn)的摻雜及合金化 46
3.2.1 量子點(diǎn)的摻雜 46
3.2.2 量子點(diǎn)的合金化 48
3.3 量子點(diǎn)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(zhǔn)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(xiàn) 52
第4章 量子點(diǎn)的組裝 58
4.1 量子點(diǎn)超晶格結(jié)構(gòu)的合成與表征 58
4.1.1 組裝方法簡(jiǎn)介 58
4.1.2 超晶格的表征 63
4.1.3 組裝體中量子點(diǎn)間相互作用 65
4.1.4 硬、軟顆粒：量子點(diǎn)組裝的兩個(gè)極端模型 67
4.2 不同形狀納米晶的自組裝 68
4.2.1 準(zhǔn)球形量子點(diǎn) 69
4.2.2 棒狀和盤(pán)狀納米晶 69
4.2.3 片狀納米晶 71
4.2.4 多面體量子點(diǎn) 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(diǎn)混合物 74
4.3 量子點(diǎn)超晶格的缺陷 76
4.4 量子點(diǎn)表面化學(xué)過(guò)程驅(qū)動(dòng)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(kāi)關(guān)型表面配體 85
4.5 環(huán)境在導(dǎo)引量子點(diǎn)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(xiàn) 90
第5章 量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì) 100
5.1 量子點(diǎn)的電子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 100
5.2 量子點(diǎn)的基本光學(xué)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(diǎn)自身尺寸和表面的影響 106
5.2.4 摻雜與合金化量子點(diǎn) 107
5.2.5 復(fù)合結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體量子點(diǎn) 110
5.2.6 重?fù)诫s半導(dǎo)體量子點(diǎn)的等離子體共振 115
5.3 量子點(diǎn)的超快光譜動(dòng)力學(xué) 117
5.3.1 激子動(dòng)力學(xué) 118
5.3.2 非線性激子動(dòng)力學(xué) 120
5.3.3 量子點(diǎn)異質(zhì)結(jié)激子動(dòng)力學(xué) 121
參考文獻(xiàn) 123
第6章 量子點(diǎn)的電學(xué)與電化學(xué)性質(zhì) 131
6.1 量子點(diǎn)的電學(xué)性質(zhì)簡(jiǎn)介 131
6.1.1 光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移 131
6.1.2 量子點(diǎn)膜中的電荷傳輸 133
6.2 量子點(diǎn)的電化學(xué)性質(zhì) 136
6.2.1 量子點(diǎn)研究的電化學(xué)技術(shù) 138
6.2.2 量子點(diǎn)的電化學(xué)伏安特性 139
6.2.3 量子點(diǎn)的光譜電化學(xué)測(cè)量 142
6.2.4 量子點(diǎn)的電化學(xué)發(fā)光 144
參考文獻(xiàn) 152
第7章 量子點(diǎn)器件 160
7.1 量子點(diǎn)器件簡(jiǎn)介 160
7.2 量子點(diǎn)光伏器件 163
7.2.1 量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池 164
7.2.2 量子點(diǎn)薄膜太陽(yáng)能電池 167
7.2.3 量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池的光學(xué)工程 169
7.2.4 多結(jié)量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池與熱載流子效應(yīng) 170
7.3 量子點(diǎn)場(chǎng)效應(yīng)晶體管 171
7.4 量子點(diǎn)光電探測(cè)器件 173
7.4.1 光電導(dǎo)型探測(cè)器 173
7.4.2 光電二極管型探測(cè)器 175
7.5 量子點(diǎn)電致發(fā)光器件 176
7.5.1 量子點(diǎn)電致發(fā)光器件簡(jiǎn)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(diǎn)光學(xué)器件 184
參考文獻(xiàn) 185
第8章 量子點(diǎn)的催化性質(zhì) 195
8.1 量子點(diǎn)異質(zhì)結(jié)光催化劑 195
8.2 量子點(diǎn)光催化劑的超快光譜動(dòng)力學(xué) 198
8.3 量子點(diǎn)/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(diǎn)的催化特性 203
參考文獻(xiàn) 206
第9章 量子點(diǎn)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(xiàn) 226
第10章 量子點(diǎn)的傳感檢測(cè)應(yīng)用 234
10.1 量子點(diǎn)熒光傳感器 234
10.1.1 量子點(diǎn)表面偶聯(lián) 234
10.1.2 熒光探針檢測(cè)機(jī)理 236
10.1.3 熒光傳感器研究進(jìn)展 257
10.2 量子點(diǎn)電化學(xué)傳感器 239
10.2.1 電化學(xué)發(fā)光傳感器 239
10.2.2 電化學(xué)免疫傳感器 241
10.3 碳、硅量子點(diǎn)檢測(cè)簡(jiǎn)介 242
參考文獻(xiàn) 243
第11章 挑戰(zhàn)和展望 248
關(guān)鍵詞索引 251
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