半導(dǎo)體量子點由于具有量子尺寸效應(yīng)、隧道效應(yīng)等特性而呈現(xiàn)出與體材料完全不同的光致發(fā)光以及電致發(fā)光性能;并且應(yīng)用到如發(fā)光二極管、生物標記成像、激光器和單光子源等諸多領(lǐng)域。量子點在環(huán)境中往往會導(dǎo)致氧化并且載流子會困在表面,導(dǎo)致光致發(fā)光量子效率的減少。通常會在核心周圍生長殼層以減少表面缺陷從而提高熒光性能。本論文使用低毒性的十八烯作為合成時的反應(yīng)溶劑,利用熱注射法制備不同性能的量子點,通過在量子點表面包覆殼層、制備合金等系列手段,得到高質(zhì)量的紅光量子點。并以制備出的合金量子點作為發(fā)光層制備了QLED,探索了制備QLED的最佳工藝條件。主要內(nèi)容如下:(1)以CdO和Se作為前驅(qū)體,采用熱注射法制備高質(zhì)量紅光CdSe量子點。取樣20s、40s、1min、2min、3min和5min樣品對應(yīng)的發(fā)射峰分別為602nm、628nm、633nm、645nm、657nm和651nm。CdSe量子點生長時間從20s至3min,粒徑從3.79nm增大到了5.66nm左右。合成的量子點平均壽命為27.7ns,比傳統(tǒng)熒光材料壽命要長。但是CdSe量子點表面存在明顯缺陷,需在表面包覆殼層等手段提升其熒光性能。(2)以CdSe為原料,外加S粉和乙酸鋅作為包覆材料,合成了CdSe/ZnS量子點。得到不同取樣時間的樣品發(fā)射峰從642nm紅移到了647nm,半高寬為33nm。XRD衍射結(jié)果分析表明在CdSe外邊包覆了ZnSe殼層,HRTEM表明顆粒近似為球形且分散性良好,粒徑為6.98nm左右,同一生長時間包覆前和包覆后量子點紅移10nm。吸收光譜中未出現(xiàn)ZnS單獨納米晶體的特征吸收峰,這也說明了ZnS很好的在CdSe核表面進行外延生長。改變Cd/Zn比例的CdSe/ZnS發(fā)射光譜出現(xiàn)紅移。(3)以CdO、乙酸鋅、Se和S作為前驅(qū)體,十八烯和油酸作為溶劑,在高溫下注入Se和S前驅(qū)體,得到合金性質(zhì)的CdZnSeS量子點。HRTEM表明顆粒近似為球形且分散性良好,合金量子點生長時間從1min至10min,粒徑從5.23nm增大到了7.09nm左右,發(fā)射峰波長范圍從649nm逐漸紅移到了660nm。由不同Cd/Zn比例的XRD圖可以清楚地看出,當(dāng)Cd/Zn比例不斷增加,合金成分中ZnSe、ZnS逐漸增多。結(jié)合樣品發(fā)射光譜可和紫外可見吸收光譜可以得到,合金結(jié)構(gòu)量子點發(fā)射峰出現(xiàn)紅移。(4)以熱注射法合成的CdZnSeS納米顆粒作為發(fā)光層材料,制作ITO/PEDOT/TFB/CdZnSeS量子點/ZnO/Al結(jié)構(gòu)的量子點電致發(fā)光器件。通過對每層的濃度和轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),并對器件亮度、電流密度、外量子效率(EQE)、電流效率等一系列參數(shù)分析找到了器件性能最優(yōu)各層的最佳濃度與轉(zhuǎn)速。
【學(xué)位單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN312.8;TB383.1
【部分圖文】：

性在生物體內(nèi)部會腐蝕細胞，有毒的離子會被釋放，點可用于生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)的廣泛應(yīng)用，在如何降低點之一[41]。光二極管的結(jié)構(gòu)和發(fā)光機理管（OLED）與量子點發(fā)光二極管(QLED)相比不同的發(fā)光層，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)快，功耗低[42]。發(fā)光層其對環(huán)境要求極高，尤其對空氣中的水和氧命。近年來，QLED 被科學(xué)家們廣泛的關(guān)注并研究代顯示器的主力[43, 44]。QLED 在顏色純度、穩(wěn)定性D 技術(shù)技術(shù)相比有許多優(yōu)勢，但效率水平仍然不及術(shù)問題[45]。管的結(jié)構(gòu)

河北大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文 QLED 的發(fā)光機理些年來，研究人員在如何提高 QLED 的性能方面取得了重大突破。例如改進器件結(jié)構(gòu)以及不斷提高材料質(zhì)量，QLED 的外部量子效率(EQE)已經(jīng)紅、綠、藍兩色 LED，使其能夠接近實際應(yīng)用。雖然 QLED 的性能得到但一些基本的過程如光發(fā)射機制、激子復(fù)合區(qū)仍不清楚，一般來說，QL兩種解釋，即直接電荷重組和 F rster 共振能量轉(zhuǎn)移。在直接電荷復(fù)合的情空穴注入發(fā)光層后，會形成激子，隨后會通過光子的發(fā)射重新進行組合[4r 機制，首先在電荷傳輸層上形成激子，然后通過偶極耦合的方式將激子能點層[49]。然而，在使用 ZnO 粒子的結(jié)構(gòu)中，直接電荷復(fù)合被推測為主導(dǎo)但是沒有直接證據(jù)支持這種推測，所以目前還不清楚是哪種機制主導(dǎo)了光發(fā)

做 Se 的前驅(qū)體溶液，油酸作為 CdO 的配體生成油酸鎘，用來作為 Cd 的研究合成的 CdSe 光學(xué)性能[63]。最后對量子點進行表征并做了詳細的分析dSe 量子點的合成e 前驅(qū)體的制備過程：在燒瓶中加入 0.316g Se 粉，4ml TOP 溶液，在 80小時，得到澄清、透明、均一的前驅(qū)體溶液備用。dSe 量子點的合成過程：在另一個斜四口燒瓶中加入 0.0514g CdO，5m，10ml ODE 作為溶劑，在氮氣氛圍下加熱伴隨著劇烈的攪拌，溶液逐漸均一溶液。溫度加熱至280℃時將Se前驅(qū)體快速注入，此時溫度降至260℃反應(yīng)時間多次取樣，利用正己烷和甲醇將樣品離心洗滌三次，最后將其放干燥箱中進行干燥，收集固體粉末用于后期的測試。最后將得到的 CdSe溶劑中備用，用于光譜的測量。本實驗在反應(yīng)時間 20s、40s、1 min、2 min、得不同尺寸 CdSe 量子點。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前6條

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本文編號：2810015