内含金属纳米颗粒的量子点交流电致发光器件

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掺Mn半导体量子点的对外界环境不敏感且发射波长可调等独特性质,使其在显示和照明等领域具有很高的应用价值。而金属纳米粒子的局域表面等离子体增强荧光效应,可以用来提高电致发光器件的效率。本文以掺Mn半导体量子点和金属纳米颗粒为研究对象,针对二者在电致发光器件方面的应用展开以下研究工作:首先,合成了CdS:Mn/ZnS核壳结构半导体量子点,研究了强电场下Mn的发光性质。改变测试条件:环境温度、电场强度、驱动频率等因素,测量掺Mn量子点的电致发光特性,并加以合理分析。该器件的电致发光强度随着环境温度的升高呈现先增强后减小的变化规律,并且Mn杂质的位置会影响其电致发光谱。随后,利用高真空热蒸发沉积Au、Ag纳米薄膜,并退火制备Au、Ag纳米颗粒。结果表明:退火使得Au、Ag纳米颗粒薄膜发生改变,粒子性变得更明显,等离子体共振吸收由表面共振吸收转变为局域共振吸收。最后,制作两种对比结构的器件:内含金属纳米颗粒的量子点交流电致发光器件和纯量子点交流电致发光器件。结果表明:金属纳米粒子可以显著增强量子点电致发光,19V、21V和23V时的增强因子分别为8.03、4.23和2.87,解释为由于金属纳米粒子共振场的存在,提高了量子点的受激概率。而金属纳米粒子的等离子体共振可能有两个来源:一、高能电子激发等离子体共振;二、量子点发射的光子激发等离子体共振。
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