發(fā)布時(shí)間：2019-09-22 17:59

【摘要】：完美的石墨烯由sp2雜化的碳原子以蜂巢晶格形成單原子層結(jié)構(gòu)。作為目前最理想的二維納米材料，石墨烯具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、極高的透光性、優(yōu)異的柔韌性、延展性和良好的穩(wěn)定性。作為透明電極，石墨烯的應(yīng)用領(lǐng)域包括太陽(yáng)能電池、發(fā)光二極管器件、液晶面板、觸摸屏等。雖然氧化銦錫（ITO）透明電極材料已經(jīng)有了規(guī)�；膽�(yīng)用，但是其原材料價(jià)格不斷上漲，薄膜表面的平整度不高，不同工藝條件的功函數(shù)不穩(wěn)定，質(zhì)脆不適宜于柔性器件等，這些因素迫使研究人員尋找新的替代材料。而非ITO透明電極材料如ZnO、PEDOT：PSS、碳納米管等存在其他的問(wèn)題，石墨烯作為一種新興的透明電極材料，具備成本低廉、化學(xué)性穩(wěn)定、透光性高等優(yōu)點(diǎn)，得到了越來(lái)越多的關(guān)注。膠質(zhì)量子點(diǎn)具有獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)：光穩(wěn)定性好、發(fā)光量子產(chǎn)額高、發(fā)射帶寬窄，在發(fā)光二極管領(lǐng)域得到了應(yīng)用，但相關(guān)的研究主要基于ITO透明電極，而非石墨烯。本文對(duì)基于石墨烯透明電極的量子點(diǎn)發(fā)光二極管做了初步的研究。 首先，通過(guò)比較三種典型的石墨烯制備方法，實(shí)驗(yàn)中選擇化學(xué)氣相沉積法制備了石墨烯，，并對(duì)其性能進(jìn)行了測(cè)試。在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，薄膜的透射率達(dá)到了97%；拉曼光譜顯示制備的石墨烯是單層薄膜，其晶格有序、品質(zhì)良好；原子力顯微鏡測(cè)量出薄膜的表面RMS粗糙度為0.8nm。 其次，參照Yu的合成方法制備了CdSe量子點(diǎn)，又采用SILAR法合成了核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)，并對(duì)其性能進(jìn)行了分析。X射線衍射圖譜證實(shí)了核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)的制備，Abs和PL光譜顯示了量子點(diǎn)具有良好的分散性，其量子產(chǎn)額為50%，透射電子顯微鏡觀察到量子點(diǎn)晶格條紋規(guī)則，質(zhì)量高。 最后，以摻雜OA的石墨烯作為透明陽(yáng)極、量子點(diǎn)作為發(fā)光層制備了石墨烯/PEDOT：PSS/聚TPD/量子點(diǎn)/ZnO/Al結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，又采用同樣的工藝制備了以ITO作為透明陽(yáng)極的器件，通過(guò)比較兩者的性能（電流密度-電壓-發(fā)光亮度、電流密度-電流效率-功率效率），發(fā)現(xiàn)采用ITO的器件表現(xiàn)出更高的亮度和更低的開(kāi)啟電壓，而基于石墨烯的量子點(diǎn)發(fā)光二極管具有更好的電流和功率效率。可見(jiàn)，以石墨烯作為透明電極具有非常大的應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

為 14000 篇（來(lái)源于 Web of Knowledge 網(wǎng)站），尤其在最近幾年，更是呈現(xiàn)出指數(shù)式的上升態(tài)勢(shì)。石墨烯作為現(xiàn)如今最理想的二維原子晶體材料，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)（由碳原子以sp2雜化形式排列構(gòu)成的單原子層）和出色的性質(zhì)（穩(wěn)定的狄拉克電子結(jié)構(gòu)、令人驚奇的電荷遷移率、突出的量子霍爾效應(yīng)、超高的機(jī)械強(qiáng)度和熱導(dǎo)率，極好的抗透氣性、不遜色 ITO 的透光性等）使其成為納米科學(xué)研究和應(yīng)用的標(biāo)志性成果，吸引了越來(lái)越多的研究人員的關(guān)注。早在 1985 年，英國(guó)科學(xué)家 H. W. Kroto 等人在激光輻射蒸發(fā)石墨（graphite）的實(shí)驗(yàn)中，首次發(fā)現(xiàn)了富勒烯分子 C60，它是由 60 個(gè)碳原子構(gòu)成的形似“足球”的分子[1]。富勒烯還包括有 C70、C86等大分子，屬于碳元素的零維晶體結(jié)構(gòu)。隨后，1991 年，日本電氣股份有限公司的 Sumio Iijima 在辨別電弧放電蒸發(fā)石墨的產(chǎn)物時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種針狀碳單質(zhì)—碳納米管（CNTs）。它是由石墨層片彎曲形成的管狀納米結(jié)構(gòu)，是碳的一維納米材料[2]。直到 2004 年，來(lái)自英國(guó)的科學(xué)家安德烈 蓋姆和康斯坦丁 諾沃肖羅夫從高定向熱解石墨上得到了碳的二維結(jié)構(gòu)“石墨烯”(graphene)[3]，至此碳元素的同素異形體完整地勾畫(huà)出一副從點(diǎn)到線、再到面、體的畫(huà)面，如圖 1.1 所示。

稠環(huán)芳烴的原子晶體。 石墨烯的性質(zhì).1 石墨烯的電子結(jié)構(gòu)和電學(xué)特性墨烯獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)使其具有許多不尋常的物理性質(zhì)，石墨烯的六方晶系區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖 1.2，石墨烯的晶體原胞由兩個(gè)碳原子 A 和 B 構(gòu)成，分三角晶格，晶格矢量1a ，2a 分別為a（23 ，3）0 ， aa（22 ，3）20 中， a0.142nm0 ，是石墨烯 C—C 的長(zhǎng)度。還可得到相應(yīng)的倒易晶格矢2π3a（1 ，3）0 ， b2 3a（1 ，3）20 整個(gè)布里淵區(qū)內(nèi)，它的六個(gè)頂角是非常重要的，可以分為兩種不等價(jià)的點(diǎn) K時(shí)硎荊塹淖晡�，�

本文編號(hào)：2540088