镉基胶体量子点的制备及光学性能研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kensenwey
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,胶体量子点(QD)已广泛应用于生物标记、光伏器件、激光器和发光二极管。由于其优异的光学性质,如宽吸收、窄带发光、易于控制发光波长和优异的发光效率等,量子点被认为是下一代显示器和固态照明最有前途的发光材料。在众多量子点材料中,镉基与钙钛矿量子点显示出优异的光学性质。然而,这些材料的高度复杂的合成工艺和较差的稳定性限制了其在光电器件中的应用。为了简化量子点的合成工艺并且提高量子点的稳定性,本论文通过引入壳层和制备合金量子点的方法获得高质量的镉基和钙钛矿量子点,并基于此制备量子点发光二极管。主要内容如下:(1)为了降低前驱体的毒性,以低毒乙酸镉和硒粉作为前驱体,采用热注入方法制备Cd Se量子点。详细研究了反应温度(从125℃至205℃)和反应时间对Cd Se光学性质的影响。相同温度下,反应时间越长,Cd Se量子点越大,导致发光光谱红移;反应时间相同,随着反应温度的升高,Cd Se发光颜色明显红移。165 ℃时,反应时间0至10min时,Cd Se量子点发光波长在476 nm至550 nm可调,量子点荧光寿命从16.89 ns延长至21.60 ns。此外,在该反应温度下,随着反应时间继续延长,可以得到红色量子点,发光波长覆盖整个可见光区域,该温度为Cd Se量子点最佳合成温度。(2)为了改善CdSe量子点的光学性质和稳定性,利用高温热注入方法合成Cd Se/Cd S/Zn S和Cd Se/Zn S核壳结构量子点,对其形貌、晶体结构及发光性质进行了研究。TEM观察显示获得量子点尺寸分布均匀,平均尺寸约为6-9 nm。获得Cd Se/Cd S/Zn S红光量子点发光波长位于647 nm,Cd Se/Zn S绿光和蓝光量子点发光波长为518 nm和486 nm,量子产率依次为63%、81%和46%,发光光谱半高宽最低为37 nm。在此基础上,基于Cd Se/Cd S/Zn S红光量子点,成功制备了具有ITO/PEDOT/Poly-TPD/QDs/Zn O/Li F/Al结构的量子点发光二极管,器件的最大亮度为16 cd m-2,最大电流效率为0.002 cd A-1。(3)采用简单的一步热注入法合成合金CdxZn1-xSySe1-y量子点,简化多元合金量子点的合成方法,有效避免核壳结构存在的晶格不匹配问题。通过改变前驱体溶液中Cd/Zn和Se/S的比例,详细研究该因素对合金化量子点形貌、晶体结构和光学性能的影响。结果表明,通过简单一步热注入法获得的梯度合金CdxZn1-xSySe1-y(x=0.12,0.17,0.23,0.33,y=0,0.64,1)量子点尺寸均一,发光范围跨度接近200 nm(445~643nm),半高宽低至14 nm,具有良好的单色性和调控特性。在此基础上,利用获得的不同发光颜色的合金CdxZn1-xSySe1-y量子点结合紫外芯片(365nm)组装出红光、黄光和蓝光发射的LED灯,LED灯表现出良好的单色性和稳定性。(4)采用热注入方法将CsPbI3量子点作为内核,将Pb S量子点作为壳层包覆在内核上,合成核壳结构的Cs Pb I3/Pb S量子点。小尺寸Pb S量子点有利于钝化Cs Pb I3量子点的表面缺陷,用以提高Cs Pb I3量子点的环境稳定性和光学特性。系统研究了S/Pb摩尔比对Cs Pb I3/Pb S量子点光学性质和稳定性的影响。结果表明,当S/Pb摩尔比为0.1时,Cs Pb I3/Pb S量子点的量子产率高达78%,室温下保存7天仍能保持较好的发光性能,相比单一CsPbI3量子点表现出更优异的光学性能和环境稳定性。
其他文献
本文以岳阳三荷机场航站楼为工程背景,重点研究了大跨索膜-钢桁架的结构找形、风振响应、关键构件的识别和监测等安全控制技术。主要工作包括以下几个方面:(1)介绍了索膜结构
以富有机质泥岩为载体的页岩气是一种新型非常规油气资源,其成藏模式突破了原有油气地质观念。页岩气工业的发展,引起了全球能源格局的改变,关系到国家能源安全。四川盆地是
世界上许多大型油气田都发现在膏盐岩层系之下,与膏盐岩有关的白云岩储层往往具有丰富的天然气资源。在鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系马家沟组沉积期,盆地中东部发育有多套厚层
近年来,多波多分量勘探作为地震勘探的主要技术发展方向之一,在仪器研发制造、采集观测方式、处理方法研究、综合解释应用等方面均取得了较大进步和发展。因其在储层识别、流
我国为一矿业大国,非煤矿山数量众多,与之配套的尾矿库设施数量巨大,截止到2018年,全国尾矿库的数量达7400余座。尾矿库既是矿山企业重要的生产设施,也是矿山企业最大的危险
持续性降雨是诱发滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害的主要因素之一。在地质灾害多发、地形条件复杂的山区获取降雨的精细化数据,能够为区域雨量的精确估测以及对持续性降雨诱发
我国交通事故次数及死、伤人数等统计数据均呈下降趋势,但行人在交通事故中依然占有较高的伤亡率,行人碰撞损伤研究及损伤防护已经成为了汽车被动安全领域的热点问题。本文基
随着各种智能终端接入、虚拟现实、增强现实、物联网和移动互联网等的快速发展,对5G(Fifth Generation)提出了更多的要求,如海量连接、高吞吐量、低延时、更好的服务体验等。
成都平原北侧的龙桥镇以地下水位主要饮用水,灌溉和工业用水。然而,不合理的城市化进程和工业的快速发展等因素导致了严重的环境问题,例如饮用水污染。本论文的研究目的旨在
目前,国内外关于轨道交通与常规公交的竞争合作关系研究,多是从合作角度研究普通公交与轨道交通的线路接驳、站点配套,以及换乘客流匹配等问题,而对于服务品质相似、享有专用