量子點(diǎn)是指組成的原子數(shù)量較少,在三維方向尺寸大小分布為納米級(jí),電子運(yùn)動(dòng)在各個(gè)方向受到限制一類材料。由于量子點(diǎn)具有較高量子產(chǎn)率、半峰寬窄、分散性好等優(yōu)異光學(xué)性能,使其在LED、光電探測(cè)器具有很大應(yīng)用前景。本文合成了不同發(fā)光波長的CsPbX_3鈣鈦礦量子點(diǎn),并對(duì)合成方法進(jìn)行了優(yōu)化,通過研究并提高了CsPbBr_3量子點(diǎn)穩(wěn)定性,制備出了高純度穩(wěn)定性黃光二極管。本論文獲得的主要結(jié)果包括以下幾點(diǎn):(1)用碳酸銫制備前驅(qū)體,合成了CsPbBr_3 QDs量子點(diǎn),合成量子點(diǎn)為立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu),結(jié)晶性能好。它們具有優(yōu)異光學(xué)性能,峰值波長為520nm,半峰寬為20nm。然后用硬脂酸銫制備前驅(qū)體,合成了各種不同發(fā)光波長CsPbX_3量子點(diǎn),在室溫下量子點(diǎn)具有很高的熒光效率。當(dāng)鹵素元素Br/I為0.55/0.45,得到黃色量子點(diǎn)的波長為570nm,半峰寬為25nm。(2)采用旋涂方式制備出均勻的CsPbBr_3量子點(diǎn)薄膜,將其長時(shí)間放在空氣、氧氣環(huán)境下,測(cè)量量子點(diǎn)薄膜PL光譜強(qiáng)度變化。在空氣氛圍下,量子點(diǎn)PL強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)不可恢復(fù)的快速下降,同時(shí)會(huì)出現(xiàn)波長紅移現(xiàn)象;在氮?dú)夥諊?測(cè)得量子點(diǎn)薄膜PL強(qiáng)度很穩(wěn)定,基本不發(fā)生變化。因此為了防止量子點(diǎn)薄膜發(fā)光效率下降,用PE-ALD在量子點(diǎn)薄膜表面生長幾納米厚度的氧化鋁薄膜,使量子點(diǎn)在空氣、水、氧等環(huán)境下的穩(wěn)定性有顯著提高。(3)制備出了隔熱型結(jié)構(gòu)黃光發(fā)光二極管,首先將硅膠固化在藍(lán)光GaN芯片上,接著把黃光量子點(diǎn)滴在硅膠上,防止量子點(diǎn)與GaN芯片直接接觸。在40℃低溫條件下,在量子點(diǎn)表面生長幾納米厚度的氧化鋁薄膜,起到提高量子點(diǎn)穩(wěn)定性作用。制備出的量子點(diǎn)黃光LED峰值波長為為570nm,半峰寬為25nm。當(dāng)注入電流從5mA到150mA變化時(shí),色度圖坐標(biāo)基本沒有變化,為(0.4920±0.0017,0.4988±0.0053)。。在電流為6mA時(shí),黃光LED流明效率最高為13.51lm/w。
【學(xué)位單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB383.1;TN312.8
【部分圖文】：

子點(diǎn)材料導(dǎo)體量子點(diǎn)（Quantum Dots）由幾百到幾千個(gè)原子組成，米到幾十納米之間的半導(dǎo)體晶粒。自上世紀(jì) 80 年代量子到科研界和工業(yè)界廣泛關(guān)注。無機(jī)半導(dǎo)體單晶體材料的制要高溫高壓等條件。量子點(diǎn)加工方法簡(jiǎn)單，可在溶液中處、印刷等簡(jiǎn)易方法成膜，在制備半導(dǎo)體器件時(shí)極大的簡(jiǎn)化本。此外，量子點(diǎn)由于具有很高的量子產(chǎn)率、發(fā)光波長可泛應(yīng)用在太陽能電池、發(fā)光二極管（LED）、生物探測(cè)等于量子點(diǎn)材料在三個(gè)尺寸方向都小于 100 納米，電子在三制。如圖 1-1，其能級(jí)由接近連續(xù)的能帶轉(zhuǎn)變成分散的能節(jié)半導(dǎo)體量子點(diǎn)的尺寸，來調(diào)節(jié)半導(dǎo)體材料的帶隙，這就于單個(gè)的原子，熒光光譜很尖銳狹窄，對(duì)于含有幾百到幾其熒光光譜的半峰寬也同樣很小。量子點(diǎn)特殊的結(jié)構(gòu)，使能如較高熒光性能，這使量子點(diǎn)在高科技領(lǐng)域具有廣泛的

圖 1-2 CsPbX3（X=Cl、Br、I）量子點(diǎn)熒光Fig.1-2 Photoluminescence of CsPbX3nanocrystals制備方法備法法是以指以水溶性物質(zhì)作為保護(hù)劑，在水相中制備量子子點(diǎn)的功能性、穩(wěn)定性密切相關(guān)，選擇合適的保護(hù)劑對(duì)具有重大影響。水相法多選擇陽離子如 Cd2+、Zn2+作陽子如 Te2-或 Se2+作陰離子前驅(qū)體，保護(hù)劑為多功能團(tuán)巰巰基乙醇，通過提高前驅(qū)體溶液溫度，使量子點(diǎn)慢慢成等人用谷胱甘肽和半胱氨酸讓 1:3 的摩爾比作為保護(hù)劑，

圖 1-3 量子點(diǎn)發(fā)光二極管圖 1-3 Quantum Dot LED量子點(diǎn)材料可以作為熒光粉，制備各種顏色的發(fā)光二極管如圖 1-3 所示子點(diǎn)被藍(lán)光激發(fā)時(shí)，會(huì)發(fā)射波長較長的光，與傳統(tǒng)有機(jī)染料和無機(jī)熒光，量子點(diǎn)具有熒光光譜半峰寬較窄（色純度高）、發(fā)射波長在可見光范調(diào)、穩(wěn)定性較好（與有機(jī)染料比）、較高的發(fā)光效率、制備工藝簡(jiǎn)單等將量子點(diǎn)作為轉(zhuǎn)換層可以制備出高純單色發(fā)光二極管；也可以將不同發(fā)的量子點(diǎn)組合在一起，經(jīng)過藍(lán)光激發(fā)，可以制備出白光二極管。通過調(diào)波長量子點(diǎn)的比例，可以制備出高顯色指數(shù)的白光二極管。周潔[10]等人dSe/ZnS 核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)，合成了紅、黃、綠三種波長量子點(diǎn)，將量子膠混合，然后用藍(lán)光激發(fā)不同波長量子點(diǎn)制備出白光發(fā)光二極管，制D 的 CIE 色坐標(biāo)為（0.3551,0.3483），在 20mA 電流下，LED 光效最高lm/W。Yan[11]等人通過 PbSe 量子點(diǎn)作為熒光粉滴在 GaN 藍(lán)光芯片上近紅外發(fā)光二極管，可以將近紅外發(fā)光二極管應(yīng)用在通信及照明等領(lǐng)入不同電流時(shí)，LED 發(fā)射峰值波長及半峰寬基本沒有發(fā)生變化。該器件

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 何俊鵬;章岳光;沈偉東;劉旭;顧培夫;;原子層沉積制備Al_2O_3薄膜的光學(xué)性能研究[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2010年01期

2 彭英才;傅廣生;;量子點(diǎn)太陽電池的探索[J];材料研究學(xué)報(bào);2009年05期

3 寧佳;王德平;黃文e

本文編號(hào)：2825549