基于全无机钙钛矿量子点和复合材料的白光LED的研究

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全无机钙钛矿CsPbX3(X=Cl,Br,I和Cl/Br和Br/I混合卤化物体系)量子点由于其优异的发光性质,如高的光致发光(PL)量子产率(QY)、窄半峰全宽(FWHM)和在整个可见光谱上调节发射等,已经被广泛研究并被认为是用于光电器件的有希望的材料,尤其是在白光LED。尽管它们具有潜力,但它们具有一些固有的缺点,如受到湿度、光和温度驱动的操作条件下的降解以及低稳定性和有限的加工性,阻碍了它们在商业上的应用。为此,本论文提出将量子点与不同的化合物或聚合物复合,从而提高量子点稳定性。量子点溶液和复合材料的结构,形貌,光学性质和光电性质的研究将通过一系列现代分析测试手段系统进行分析。具体的研究内容如下:1.CsPbX3量子点与CsPbX3/ITO复合结构的制备及其性质研究。采用热注入法和阴离子交换法得到在可见光范围内可调的全无机钙钛矿量子点。由于量子点之间极易发生阴离子交换反应,所以在本论文中我们选择ITO(氧化铟锡),作为阻挡层,用于阻止不同钙钛矿QDs之间的阴离子交换反应。并提出了三明治WLEDs层结构,ITO薄膜+三种蓝色,黄色和/或红色发光钙钛矿QDs+紫外发光芯片,通过改变紫外发光芯片上蓝色,黄色和/或红色发光QD/ITO薄膜的层比,我们成功实现了从冷光到暖光的可调谐WLED。2.CsPbX3量子点与PDMS复合结构的制备及其柔性白光LED发光性质研究。将制备好的量子点分散在聚二甲基硅氧烷(PDMS)当中,得到CsPbX3/PDMS柔性薄膜复合材料,该材料有效地提高了钙钛矿量子点的稳定性,并通过瞬态光谱解释量子点在PDMS中稳定的机理。另外可调白光LED由制备的蓝色CsPbCl1.58Br1.42/PDMS和橙色CsPbI1.65Br1.35/PDMS与UV芯片组合而成。相应白光LED的相关色温从5901 K到3194 K,表明从冷光到暖光的可调谐WLED,这清楚地表明该材料有望应用在柔性照明器件中。3.CsPbBr3量子点与不同晶型TiO2复合结构的制备及其发光性质研究。将CsPbBr3量子点与不同晶型TiO2薄膜复合结构,在室温下对其进行紫外吸收,荧光光谱,XRD,荧光寿命测试,探究不同晶型的二氧化钛对CsPbBr3量子点光学性质的影响。
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