量子點（Quantum Dots,QDs）作為一種無機半導(dǎo)體材料,由于發(fā)射光譜窄、光譜連續(xù)可調(diào)、熒光量子產(chǎn)率高、穩(wěn)定性好、可溶液化加工等優(yōu)點受到研究者的廣泛關(guān)注。而作為三基色之一,紅色QDs及發(fā)光二極管（QLED）的研究對推動QDs在照明及顯示領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要作用。目前紅色QLED器件多是基于Cd Se/Cd S、Cd Se/Zn S核殼結(jié)構(gòu)QDs構(gòu)筑而成,其外量子效率（EQE）也已達到20%。然而,盡管Cd Se/Cd S、Cd Se/Zn S量子點的熒光量子產(chǎn)率（PL QY）已接近100%,但是,在器件中QDs殼層材料與空穴傳輸層（HTL）之間存在相對較大的能級勢壘,阻礙空穴注入,導(dǎo)致電子和空穴注入不平衡。此外在器件工作期間,由于非輻射俄歇衰變,器件外量子效率在較高的電壓下隨著電流密度的增加發(fā)生滾降。因此,本論文從量子點能級結(jié)構(gòu)出發(fā),利用不同材料能帶位置不同的特性,優(yōu)化核殼QDs的能帶陣列,提高器件載流子的注入平衡,緩解器件外量子效率滾降。本論文的主要工作如下:（1）高質(zhì)量Cd Zn Se/Zn Se紅色量子點合成及在QLED器件中的應(yīng)用首先,通過調(diào)節(jié)Cd/Zn比例,合成出高質(zhì)量... 

【文章來源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

半導(dǎo)材料能級結(jié)構(gòu)隨尺寸變化圖

第一章緒論31.1.4量子點優(yōu)異性量子點作為一種新型的發(fā)光材料，由于其特殊的結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出與一般有機熒光材料不同的物理化學(xué)性質(zhì)。（1）發(fā)射光譜連續(xù)可調(diào)：量子點可以通過調(diào)控尺寸和化學(xué)組分來獲得不同的發(fā)射光譜，且發(fā)射光譜可以覆蓋整個紫外-可見-近紅外區(qū)域[9-11]。圖1-3不同粒徑CdSe量子點的吸收和熒光光譜圖[12]（2）色純度高：量子點發(fā)射峰半峰寬（FMHW）很窄（半峰寬越窄色純度越高），僅有15-30nm，與傳統(tǒng)有機發(fā)光材料（FMHW=50-100nm）相比，量子點擁有更高的色純度，在未來的顯示及照明應(yīng)用領(lǐng)域中擁有較大的優(yōu)勢[13,14,86]。(a)(b)圖1-4(a)和(b)分別是發(fā)射波長相同的有機染料（異硫氰酸熒光素，F(xiàn)ITC）和CdSe量子點的吸收和熒光光譜

梯度合金核殼結(jié)構(gòu)量子點合成及QLED性能研究4（3）熒光壽命長：普通有機熒光材料的熒光壽命相對較短，一般只有幾納秒左右，而量子點的熒光壽命通常能維持在十幾納秒到幾十納秒之間[15,16]，甚至更長[12,17]。（4）生物相容性好：量子點可以通過配體交換，用于生物檢測和生物活體標(biāo)記[18-20]。（5）較好的可溶液加工性：量子點由于表面配體的多樣性，能夠很好溶解于多種溶劑，因此可以采用如：旋涂法、噴墨打印法和微接觸印刷等多種方法對其進行加工[21-27]。1.2量子點分類1.2.1核殼結(jié)構(gòu)量子點從量子點發(fā)展歷程來講，最開始研究的是二元量子點，所謂二元量子點即是組分均一的量子點，例如：CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS和InP等[30-33,93-96]。然而，此類量子點由于原子配位不足，懸掛鍵太多，使得量子點的表面缺陷比較多，從而導(dǎo)致非輻射復(fù)合增多、熒光量子產(chǎn)率低和穩(wěn)定性差等問題。為了減少表面缺陷，研究者主要是通過配體交換和殼層生長方法[28,29,40,41]。相較于配體交換，對量子點進行殼層生長，不僅能夠有效地鈍化其表面缺陷，還可以根據(jù)殼層材料的能帶不同來調(diào)控量子點核的激子波函數(shù)[31-34]，提高量子點的熒光量子產(chǎn)率和穩(wěn)定性[35-39,92]。如圖1-5是常見II-VI和III-V族半導(dǎo)體材料的能級陣列[31]。圖1-5II-VI和III-V族半導(dǎo)體量子點的能級圖[31]根據(jù)核和殼材料的能級結(jié)構(gòu)不同，可以將核殼結(jié)構(gòu)量子點分為以下三類。第一種，Type-Ⅰ結(jié)構(gòu)，殼層材料的價帶（VB）能級位置比核的價帶能級位置要低，

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Toward commercial realization of quantum dot based white light-emitting diodes for general illumination[J]. KEN T.SHIMIZU,MARCEL B?HMER,DANIEL ESTRADA,SUMIT GANGWAL,STEFAN GRABOWSKI,HELMUT BECHTEL,EDWARD KANG,KENNETH J.VAMPOLA,DANIELLE CHAMBERLIN,OLEG B.SHCHEKIN,JYOTI BHARDWAJ.  Photonics Research. 2017(02)



本文編號：3101659