【摘 要】
:
钙钛矿量子点由于其成本低、制备简单、发射线宽窄(<100 me V)、荧光量子产率高等优点,适合作为发光层来制备高效LED。而性能优良的LED在可见光通信领域具有很大的应用潜力。目前用于可见光通信的钙钛矿LED大多数是基于光致发光,光致发光LED的制备工艺简单,但是它的发光效率不高、发光亮度较低、能耗大。采用电致发光可以直接在发光层复合发出荧光,提高器件的发光效率和发光亮度,满足节能低碳环保的绿色
论文部分内容阅读
钙钛矿量子点由于其成本低、制备简单、发射线宽窄(<100 me V)、荧光量子产率高等优点,适合作为发光层来制备高效LED。而性能优良的LED在可见光通信领域具有很大的应用潜力。目前用于可见光通信的钙钛矿LED大多数是基于光致发光,光致发光LED的制备工艺简单,但是它的发光效率不高、发光亮度较低、能耗大。采用电致发光可以直接在发光层复合发出荧光,提高器件的发光效率和发光亮度,满足节能低碳环保的绿色理念。而电致发光型钙钛矿量子点LED的性能通常与钙钛矿材料与器件结构有关。钙钛矿量子点在提纯净化的过程中由于表面配体的脱落导致量子点表面存在大量的空位缺陷,引起量子点荧光量子产率的降低。而且,油胺油酸作为钙钛矿量子点常用的配体由于长的碳链产生大的空间位阻,从而在量子点表面形成绝缘层,阻碍了光电器件中载流子在钙钛矿层的传输。此外钙钛矿发光二极管由于载流子在钙钛矿发光层的注入不平衡引发激子猝灭,导致器件发光性能降低。基于上述考虑,我们分别从材料和器件物理等方面,通过优化发光层材料发光性能和改善器件的载流子平衡来提高电致钙钛矿LED的效率并探究其调制特性。本文的主要研究内容包括以下方面:(1)从优化发光层材料的光电性能角度出发,我们采用短链有机配体4-碘-D-苯丙氨酸(PIDP)对Cs Pb I3量子点进行后处理,通过对油胺和油酸等配体的部分取代,提高了钙钛矿量子点薄膜的电导率,从而促进了LED器件发光层载流子的传输。同时降低了钙钛矿量子点薄膜的电子迁移率并提高了其空穴迁移率,改善了发光层载流子的注入平衡。而且,PIDP有效钝化了钙钛矿表面的缺陷态,从而提高了材料的荧光量子产率(PLQY)。最终,我们制备出外量子效率为12.4%、最大发光亮度为2000 cd m-2的钙钛矿LED器件。(2)从器件物理工程角度出发,为了改善钙钛矿LED器件发光层的载流子注入平衡,需要对器件传输层材料的载流子迁移率进行适当调节。Co掺杂Zn O降低了Zn O的电子迁移率,从而改善了Cs Pb I3 LED发光层载流子的注入平衡。同时,还抑制了Zn O与发光层界面处的激子猝灭现象,有效提高了钙钛矿发光层的发光效率。另外,Co掺杂Zn O可以改善钙钛矿发光层的成膜性,便于制备性能优良的LED器件。最终,Cs Pb I3 LED的外量子效率提升了70%,最大亮度由原始器件的867 cd m-2提高至1858 cd m-2。除此之外,通过在Co掺杂的Zn O层与钙钛矿发光层二者中间插入聚乙烯亚胺,由于聚乙烯亚胺钝化了钙钛矿的表面缺陷,LED的外量子效率进一步提升至13.0%。(3)基于上述工作,分别测试了PIDP后处理的Cs Pb I3 LED和Co掺杂Zn O电子传输层的Cs Pb I3钙钛矿量子点LED的调制带宽。测试结果显示,发光层材料经过PIDP后处理后,Cs Pb I3 LED的调制带宽由1.6 MHz增加至3.8 MHz,原因在于Cs Pb I3经过PIDP处理后,器件工作电流密度增大,从而增加了载流子复合几率,故器件的调制带宽得到显著提升。而Co掺杂Zn O电子传输层的Cs Pb I3LED的调制带宽由600 k Hz降低至200 k Hz,通过发光层材料的时间分辨光致光谱发现,材料的寿命在Co掺杂后变大,这是由于Co掺杂有效抑制了发光层与电子传输层界面的激子猝灭而引起的。
其他文献
汽车前照灯的历史可追溯到1899年,人们一开始使用煤油灯,后来相继出现了乙炔灯、白炽灯、卤素灯和氙气大灯,但他们都有亮度低的不足。到了现代,LED(发光二极管)因发光强、寿命长等特性被用作汽车的主流车灯。一些高配置汽车已经使用矩阵LED大灯作为远光灯,其中部分豪华车型(如奥迪)还会辅以照射距离更远的矩阵激光大灯。另一方面,随着城市中车辆与日俱增,如何保证夜间行驶安全正在成为不可避免的焦点问题。自适
光纤折射率传感器因其体积小,重量轻,反应快,抗电磁干扰等优点而被广泛应用。其中,光纤内嵌Mach-Zehnder干涉仪(MZI)传感器是光纤折射率传感器的一种,不像传统的MZI那样需要两个独立的物理干涉臂,它只需一根光纤就能实现芯层与包层的模式干涉。在众多的光纤内嵌MZI中,纤芯错位结构简单且机械强度好,只需用光纤熔接机对单模光纤进行错位熔接就能制备,具有制备简单和价格低廉的特点。然而,光纤传感器
在当今时代背景下,社会的发展越来越离不开电子设备,也因此对电能有更大的需求。虽然目前已经开展了风能、太阳能、潮汐能等新能源产业进行能量收集,但是由于时间和空间上的限制,这些能量并不能够产生连续且稳定的电能供各种设备使用,因此探索如何制备高效稳定的储能器件具有重要意义。在各种储能器件中,超级电容器因其高的功率密度、快的充放电能力、长的循环寿命等特点,在各个领域都展现了极大的应用潜力。而目前超级电容器
光电编码器作为高精度角位移测量传感器,在自动化,航空航天,精密制造等领域有着广泛的应用。光电编码器的测角精度主要取决于莫尔条纹信号的细分精度,但由于光电编码器在安装和制造过程中的误差,可能导致莫尔条纹信号出现偏差,这些偏差的存在会对光电编码器的测角精度产生影响。因此,对莫尔条纹信号补偿技术进行研究对提高光电编码器测角精度具有十分重要的意义。参考和总结了国内外莫尔条纹信号偏差补偿技术领域的研究成果,
近年来,随着深度学习技术的不断发展,在医学影像分析领域中有越来越多的任务采用深度学习算法完成对于疾病的分级、病变区域的定位以及肿瘤区域的分割。但由于医学成像设备的差异、病变区域的多发性以及影像学表现的异质性,使得相关研究充满挑战。为了使神经网络在训练过程中能将主要的关注点聚集在感兴趣区域周围、减少噪声及背景信息对于模型训练的影响,一些模型通过添加注意力机制模块,增强模型获取特征信息的能力。在此过程
近年来,电化学传感器因仪器简单,响应快速,成本低等特点,在药品,食品,环境等诸多领域都得到了广泛的应用。构建具有高识别性能和高灵敏度的电化学传感器是传感领域的研究重点之一。将分子印迹聚合物(MIP)作为电化学传感器的识别元件,可提高传感器的选择性,以碳基复合材料对电极进行修饰,可改善传感基底的灵敏度。本论文以绿色的原料(如壳聚糖、柚子皮、浒苔等)作为碳量子点(CQDs)的制备来源,通过溶剂热反应将
自无人机出现以来,其凭借自身独特的优点,如操作灵活、应用场景广泛、控制过程智能化等,在各个领域发挥着不可替代的重要作用。尤其到了21世纪伴随着物联网、5G技术和人工智能的快速发展,无人机作为一个应用广泛的平台受到了各个领域的密切关注。由于传统惯性导航存在导航精度低、可靠性不强等问题,已经逐渐不能满足人们对执行高精度飞行任务的需求。而且复杂的陌生环境和电子干扰对传统全球定位系统(Global Pos
医护人员对重症康复患者进行治疗时,不仅要缓解其身体上的痛苦,还要对其心理特点进行有效分析,选择正确的心理引导方案,使患者能够以积极的心态面对治疗,重新抱有生活的信心。笔者基于大量的研究来简单地介绍一下重症康复患者的心理特点以及对应的护理方法。
随着科技迅速进步与社会需求的不断攀升,各行业对于大量数据交流的需求呈现螺旋式上升。因此,光子集成芯片作为一种新兴的应用,可以为现在越来越紧缺的电子芯片提供一种新的问题解决途径。与光子集成芯片相关的光互连技术,不仅有抗干扰能力强、功耗低等优点、还可克服电气互联的速度限制,正逐渐成为新一代通信技术的重要发展方向。光子集成芯片中的光开关阵列,能够起到控制光路通断与切换光路的作用,因此可以实现电光调制和光
工业化与农业绿色发展的耦合协调发展是我国在新时代实现全面协调发展的前提,也是我国改革的重要任务之一。近年来,尽管我国工业、农业经济高速增长,但环境成本过高、绿色化水平低下。各省在工业化与农业绿色发展统筹耦合协调发展的进程中,存在耦合协调水平低的问题。研究我国省域工业化与农业绿色发展的耦合协调水平及其时空特征,可为国家和地方工业、农业绿色发展决策提供重要依据,对于推动国家现代化进程,达到全国工业、农