铅卤钙钛矿量子点的研磨合成、光学性能及其在白光LED应用的研究

来源 :杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tina_xu
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近年来铅卤钙钛矿量子点作为一种新型光电材料被广泛研究,因其所具备优秀的光电特性,铅卤素钙钛矿涉及的应用领域也非常广泛,在发光二极管、激光、X射线成像、闪烁体和光电探测器都有着众多的研究成果。其中,铅卤素钙钛矿发光二极管由于其电致发光效率的快速提高更是受到了全世界研究者的特别关注。在这种情况下,关于如何更便捷高效的合成优秀铅卤钙钛矿量子点的研究也显得至关重要。本文中主要是提出使用一种新的方式能够更加高效便捷合成铅卤钙钛矿量子点,并使用这种方法实现Mn2+掺杂。进一步的,对研磨法的合成机理进行分析,并对所制备材料从微观结构、光学特性以及白光LED的应用方面做了进一步研究。具体工作:第二章中主要介绍了一种新型室温下制备铅卤钙钛矿量子点的方法,通过简单研磨实现ABX3型钙钛矿量子点的制备,这一策略解决了以往合成过程中需要前驱体溶解、大气保护和高温等苛刻条件。并且对实验现象的分析中提出钙钛矿结构的形成是由PbX2和AX混合后自发形成的,研磨的过程是帮助形成更多的钙钛矿结构以及将大颗粒钙钛矿变为纳米级别。令人惊喜的是,这种方式所制备的钙钛矿纳米晶能够产生可见光到近红外的全波长范围内的发光,最大光致发光量子产率可达92%且稳定性极佳。最后,通过验证性实验验证了使用这种方法制备钙钛矿量子点在白光LED上的应用可行性。第三章中将这种研磨合成钙钛矿量子点的方法进一步的推广到合成具有双模态发射激子的Mn2+掺杂CsPbCl3、CsPb(Br/Cl)3钙钛矿量子点中。解决了以往Mn2+掺杂中需要前驱体溶解和加热的问题。研磨法通过MnCl2提供的Mn2+在室温条件下合成了 Mn2+掺杂CsPbCl3、CsPb(Br/Cl)3钙钛矿量子点,依据我们实验中的现象提出室温下研磨制备Mn2+掺杂钙钛矿量子点的过程实际上是Mn-Pb离子交换的过程,值得注意的是掺Mn2+离子的钙钛矿量子点的量子产率有显著提升,比原本提升了 6倍以上。
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