最近幾年,銫鹵化鉛鈣鈦礦納米晶在發(fā)光二極管（light-emitting diodes,LEDs）的應(yīng)用方面得到了積極的研究,成為了下一代顯示器和照明設(shè)備的熱門(mén)材料,因?yàn)樗袃?yōu)異的光電性能,如窄發(fā)射帶寬、高光致發(fā)光量子產(chǎn)率和較寬色域。在短短幾年內(nèi),單色紅綠LEDs的外部量子效率（EQE）已經(jīng)超過(guò)20%。但迄今為止,具有巨大照明和背光應(yīng)用潛力的白光鈣鈦礦LEDs（WPLEDs）的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于最先進(jìn)的白色有機(jī)發(fā)光二極管（WOLEDs）。由于不同鹵化物組分的鈣鈦礦型納米晶之間的離子交換和高溫退火引起的量子產(chǎn)率下降,導(dǎo)致目前關(guān)于白光電致發(fā)光二極管的研究報(bào)道很少。由于離子交換反應(yīng),沒(méi)有插入層的鈣鈦礦白色發(fā)光二極管還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。雖然插入層阻止了在鈣鈦礦納米晶之間的離子交換,但是也產(chǎn)生了一個(gè)電荷不平衡的新問(wèn)題以及結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜。為了解決問(wèn)題,在本研究中,引入了具有高量子產(chǎn)率和穩(wěn)定性的發(fā)射藍(lán)光的ZnCdS/ZnS納米晶和發(fā)射黃光的CsPb（Br1.65/I1.35）鈣鈦礦納米晶用于白色發(fā)光二極管。其價(jià)帶為-6.19eV和-7.0eV,因此計(jì)算了 CsPb（Br1.65/I1.35）和 ZnCdS/Zn... 

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ABX3鈣鈦礦納米晶的結(jié)構(gòu)圖[22]

第1章緒論31.2.2鈣鈦礦納米晶的性能（一）波長(zhǎng)可調(diào)諧發(fā)射鈣鈦礦型納米晶和傳統(tǒng)的半導(dǎo)體型納米晶相比，最令人感興趣的是在可見(jiàn)光范圍（400-700nm）內(nèi)可調(diào)諧發(fā)射[15,23]。可以從兩個(gè)方面對(duì)其加以證明，一是材料的尺寸可調(diào)發(fā)射，Kovalenko及其同事發(fā)現(xiàn)，同一種CsPbBr3納米晶的發(fā)射波長(zhǎng)和吸收峰都隨著材料尺寸的變化而改變，如圖1.2（a）所示[1]。另一種是元素可調(diào)諧發(fā)射，通過(guò)將氯化物中的鹵化物離子替換為碘化物，所有無(wú)機(jī)鈣鈦礦CsPbX3納米晶（X=Cl、Br、I或其混合物）的發(fā)射波長(zhǎng)可從400nm調(diào)諧至700nm，覆蓋整個(gè)可見(jiàn)區(qū)域[24,25]，如圖1.2（b）-（d）所示，可以看到不同發(fā)射波長(zhǎng)在紫外燈下展現(xiàn)出的不同顏色的光，以及相應(yīng)的發(fā)光光譜和吸收光譜。圖1.2（a）CsPbBr3量子點(diǎn)尺寸可調(diào)的吸收譜和發(fā)射譜；（b）是溶解在甲苯中的納米晶溶液在紫外燈（λ=365nm）照射下的圖片；（c）CsPbX3量子點(diǎn)的可調(diào)諧發(fā)射譜；（d）典型光吸收和PL光譜[1]（二）寬色域和色純度高在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中色域是指顏色的一個(gè)完整子集。顏色子集最常見(jiàn)的用途是精確地表示給定的情況，比如給定的顏色空間或輸出設(shè)備的顏色范圍。由于鈣鈦礦納米晶具有良好的單色性和較寬的光譜覆蓋范圍，所以它具有更寬的色域。另一方面，與傳統(tǒng)量子點(diǎn)（如CdSe、CdS、PbSe和PbS）相比，銫鹵化鉛鈣鈦礦具有較窄的半峰寬[26,27]。除此之外，鈣鈦礦型量子點(diǎn)由于其優(yōu)異的單色性而使材料具有較高的色純度，以上這些優(yōu)點(diǎn)使其成為現(xiàn)代液晶顯示電視或高色飽和度顯示器背光源的選擇。一般來(lái)說(shuō)，鈣鈦礦型納米晶發(fā)射線(xiàn)寬的來(lái)源有兩個(gè)：一個(gè)是

第2章納米晶材料和電致發(fā)光二極管的發(fā)光機(jī)理及特性參數(shù)9第2章納米晶材料和電致發(fā)光二極管的發(fā)光機(jī)理及特性參數(shù)2.1納米晶材料和電致發(fā)光二極管的發(fā)光機(jī)理2.1.1納米晶材料的發(fā)光機(jī)理當(dāng)受到激發(fā)光照射時(shí)，材料內(nèi)的電子會(huì)吸收其能量，躍遷到激發(fā)態(tài)形成激子。但由于激子不能穩(wěn)定存在，最終會(huì)回到基態(tài)。其中大部分能量會(huì)經(jīng)過(guò)輻射復(fù)合，以發(fā)射光子的形式釋放。主要包括帶邊發(fā)射、缺陷態(tài)發(fā)射和敏化中心發(fā)射。其中，帶邊發(fā)射是最常見(jiàn)的躍遷方式，是指進(jìn)入到LUMO和HOMO能級(jí)的電子與空穴的復(fù)合過(guò)程。2.1.2電致發(fā)光二極管的發(fā)光機(jī)理電致發(fā)光二極管（electroluminescentlightemittingdevices,LED）主要由五部分組成：分別為陽(yáng)極、P型空穴傳輸層（holetransportlayer,HTL）、納米晶材料發(fā)射層、N型電子傳輸層（electrontransportlayer,ETL）和陰極。圖2.2是LED的結(jié)構(gòu)圖。圖2.2LED器件的結(jié)構(gòu)圖為了實(shí)現(xiàn)強(qiáng)光發(fā)射和限制電荷載流子的注入，將發(fā)射層放在空穴和電子傳輸層之間形成異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。在外加一個(gè)電場(chǎng)的情況下，電子和空穴分別從陰極和陽(yáng)極通過(guò)電子傳輸層和空穴傳輸層注入到鈣鈦礦材料的發(fā)射層，注入的電子和空穴會(huì)在發(fā)射層復(fù)合形成激子并發(fā)射出光子。在傳輸層結(jié)構(gòu)中，電子和空穴傳輸層不


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