论文部分内容阅读
由于量子点具有较窄的发射半峰宽、较高的量子产率等优异的光学性质和电学性质,在光电领域具有广阔的应用前景。通过溶液法制备量子点薄膜具有操作简单及环境友好性等优势。其中,喷墨打印法具有衬底选择灵活性和可直接图案化等优点。本文主要利用喷墨打印法制备CdSe/ZnS量子点薄膜,利用浸渍提拉镀膜法制备CsPbBr3量子点薄膜及复合薄膜,并基于此研究了量子点的可打印性、稳定性及光学性能等有关量子点器件工艺与材料体系的优化。主要内容如下:(1)为了研究影响喷墨打印制备CdSe/ZnS量子点单点薄膜形貌及稳定性的因素,实验讨论了不同衬底和不同溶剂体系的影响。研究表明不同衬底的表面能色散分量决定了打印的单点薄膜的尺寸,进而验证了通过调节表面能色散分量来调控单点尺寸具有一定可行性。对于不同溶剂体系,通过定义喷墨打印稳定性参数Z值,得到最优打印量子点的溶剂体系所需具备的Z值。此外,利用喷墨打印法在蓝光LED上制备量子点薄膜实现光致发光。(2)采用计算机辅助表征手法,量化表征了混合溶剂体系的水溶性CdSe/ZnS量子点喷墨打印的稳定性,得到最优材料体系并应用于二维码的打印及衬底表面的探测。基于纳米材料在微液滴中的组装行为,及其在溶剂干燥后的堆积形貌与衬底表面的物理和化学特性之间的相关性,提出了喷墨打印落点偏移的特征参数r与纳米材料自组装模式的特征参数M的获取与计算步骤,提供了一种可靠高效的检测衬底表面特性方法。(3)采用高温热注入法制备的CsPbBr3量子点发射半峰宽较窄(21 nm)、结晶性较好,禁带宽度为2.52 eV。通过浸渍提拉和滴注法制备CsPbBr3量子点及CsPbBr3/C8-BTBT复合薄膜,利用复合机制中有机物对激发光的吸收作用提高量子点的光学性能。实验中采用365nm的紫外光激发下CsPbBr3/C8-BTBT复合薄膜的光致转换效率相比CsPbBr3量子点薄膜提高44%。进一步证明采用有机半导体C8-BTBT作为复合基质,将为量子点发光提供新的吸收通道,从而提高薄膜的转换效率。