基于表面钝化法的CsPbI3纳米晶合成及在LEDs中的应用

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与传统量子点材料相比,全无机钙钛矿(CsPbX3,X=C1,Br,I)具有发光可调、量子产率高及制备简单等特性,在光电器件上具有极大的应用潜力,是当下研究的热点。但是源于纳米晶自身的稳定性缺陷,全无机钙钛矿的商业化应用受到了极大阻碍。本文基于表面配体钝化的方式,以热注入法开发了新配体体系保护下的CsPbl3纳米晶简便合成工艺,并基于所获得的CsPbI3纳米晶制备了 LED器件并测试了其性能。论文主要研究工作包括下列几个方面:1、考察三辛基膦(TOP)用量、反应时间及清洗操作对CsPbl3纳米晶性能及形貌的影响,确定了最佳的合成工艺,得到了高质量且稳定性提升的单分散纳米粒子。发现在一定的反应温度下,引入一定量的TOP后能提升前驱体活化能,优化纳米晶的表面结构,从而提升荧光性能及产率。2、建立了采用双十二烷二甲基溴化铵(DDAB)钝化全无机钙钛矿的简易合成方法。DDA+对阴离子有极强的吸引作用,构建了碘富集的CsPbl3纳米晶表面结构,且该分子中较短碳链的多分枝结构有效钝化了纳米晶表面,有利于光激子的传输。基于DDAB-CsPbI3纳米晶LED器件的最大EQE达到1.25%,最大亮度达468 cd/m2。3、考察了温度、光照及水分对CsPbl3纳米晶发光性能稳定性的影响。TOP-DDAB配体体系可有效降低纳米晶表面缺陷并形成高效的表面钝化层,使得合成的纳米晶具有更优的综合稳定性。
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