记忆聚合物光子晶体的动态调谐及其增强发光

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在我们的日常生活中,发光材料扮演着非常重要的角色,已广泛应用于光电领域。钙钛矿量子点作为光电发光领域的明星材料,具有窄发射带宽、高量子产率以及短辐射寿命等优点,且在整个可见光谱波段内可调。这些优点使其在太阳能电池、LED以及低阈值激光器等有着巨大的应用潜力。然而,钙钛矿量子点的效率却有待进一步提高。光子晶体是一种由两种及以上不同折射率的介电材料以特定的周期排列的微观纳米结构。由于其禁带的特殊属性,使得光子晶体可以对特定波长的光进行强烈反射,从而具有明亮的结构色。响应型光子晶体是指当外界条件如温度、湿度、p H值、电磁场等产生变化时,光子晶体的晶格间距发生变化,从而改变了其光子带隙即改变了结构色。本文制备了钙钛矿量子点薄膜,利用响应型光子晶体的可调谐的光子带隙,增强了量子点薄膜的光致发光。在本文中,应用垂直沉降法制备二氧化硅蛋白石光子晶体,调整其结构参数以得到理想的光子晶体。应用HF蚀刻法,使用二氧化硅蛋白石光子晶体作为模板,制备响应型反蛋白石光子晶体。通过FDTD模拟计算响应情况下的禁带情况并进一步调整参数使禁带与钙钛矿量子点相匹配。为了增加钙钛矿量子点的稳定性,将钙钛矿量子点与聚苯乙烯相结合制备成量子点薄膜,聚苯乙烯将量子点包裹住,从而减少了量子点与空气的接触,提高了稳定性。将钙钛矿量子点薄膜与可调谐光子晶体紧密结合,当环境变化时,可调谐光子晶体禁带位置随之发生动态变化,从而对钙钛矿量子点薄膜的光致发光产生了动态的增强。
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