CdSe/CdS核殼量子點復合材料合成及其在白光發(fā)光二極管中的應用
發(fā)布時間：2021-04-07 14:45
采用有機化學合成法,利用正三辛基膦（TOP）輔助的快速注入生長方法,改進傳統(tǒng)的制備工藝,實現(xiàn)了CdSe/CdS厚殼層核殼（8.6 ML）量子點復合材料的合成制備,并對所合成的核、核殼量子點及其復合材料的晶格結構、形貌特點與發(fā)光性質進行了XRD、TEM、SEM、UV-Vis、PL表征和紅光補償效果測試。測試結果表明,CdSe核具有立方纖鋅礦晶格結構;CdSe/CdS量子點復合材料直徑為4575μm,呈菱形規(guī)則形貌,且顆粒分散性良好。采用該方法,可以提高量子產率,產率由4%（CdSe核）升至48%（CdSe/CdS核殼量子點）;可以增強激子態(tài)發(fā)光能力,CdSe/CdS核殼量子點復合材料的熒光強度約為CdSe核的13倍。將該材料與YAG∶Ce3+黃色熒光粉組合應用,獲得了高光效（148.29 lm/W）、高顯色指數(shù)（Ra為90.1,R9為97.0）的白光發(fā)光二級管,表明按照上述方法獲得的CdSe/CdS核殼量子點復合材料在白光發(fā)光二極管中深紅光波段具有較好的補償效果。
【文章來源】：發(fā)光學報. 2017,38(08)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
CdSe/CdS-WLED封裝固化效果圖
殼型量子點復合材料的制備稱量200mg硅膠顆粒、50mL正己烷溶液置于100mL三口燒瓶中，持續(xù)加熱攪拌至80℃，設定加熱反應5h。然后注入200μL上述CdSe/CdS核殼型量子點溶液，加熱至溶液全部揮干。將CdSe/CdS核殼型量子點復合材料清洗離心后，干燥成粉末，待用［15］。2．2．4WLED封裝將實驗合成的CdSe/CdS量子點粉末、熒光粉末與適量硅膠混合后，涂覆于藍光LED芯片上，然后固化，如圖1、圖2所示。測試WLED的發(fā)光參數(shù)。圖1CdSe/CdS-WLED封裝固化效果圖Fig．1PackagingandcuringeffectdiagramofCdSe/CdS-WLED圖2CdSe/CdS-WLED點亮效果圖Fig．2LightingeffectdiagramofCdSe/CdS-WLED3結果與討論3．1量子點的表征圖3為實驗所得CdSe核及CdSe/CdS核殼量子點的XＲD圖。CdSe核、CdSe/CdS核殼量子點的XＲD衍射峰均發(fā)生寬化現(xiàn)象［16］，所合成的CdSe核最強的3個衍射峰分別位于23．375°、26．352°、41．233°，與JCPDSNo．02-0330卡片比照，分別與CdSe立方纖鋅礦晶體結構的23．771°、26．914°、41．784°衍射峰相對應，表明所獲得的CdSe量子點為立方纖鋅礦結構。CdSe/CdS核殼量子點3個衍射峰分別位于24．592°、26．312°、28．034°，與JCPDS卡片No．77-2306比照，與CdS的24．837°、26．535°、28．216°衍射峰相對應，表明隨著殼層的包覆，CdSe/CdS量子點生長為具有CdS晶格結構的晶體［17］。圖3CdSe核與CdSe/CdS核殼量子點的XＲD圖Fig．3XＲDpatternsofCdSecoreandCdSe/CdScore-shellquantum-dots圖4是合成的CdSe核、CdSe/CdS核殼量子點的透射電鏡圖。由圖4可以看到，CdSe核量子點直徑約為5nm;CdSe/CdS核殼量子點的直徑約為11nm，呈現(xiàn)近乎球形的形貌，晶格分布有序，分散性較好，說明按照上述TOP輔助快?
子點的XＲD衍射峰均發(fā)生寬化現(xiàn)象［16］，所合成的CdSe核最強的3個衍射峰分別位于23．375°、26．352°、41．233°，與JCPDSNo．02-0330卡片比照，分別與CdSe立方纖鋅礦晶體結構的23．771°、26．914°、41．784°衍射峰相對應，表明所獲得的CdSe量子點為立方纖鋅礦結構。CdSe/CdS核殼量子點3個衍射峰分別位于24．592°、26．312°、28．034°，與JCPDS卡片No．77-2306比照，與CdS的24．837°、26．535°、28．216°衍射峰相對應，表明隨著殼層的包覆，CdSe/CdS量子點生長為具有CdS晶格結構的晶體［17］。圖3CdSe核與CdSe/CdS核殼量子點的XＲD圖Fig．3XＲDpatternsofCdSecoreandCdSe/CdScore-shellquantum-dots圖4是合成的CdSe核、CdSe/CdS核殼量子點的透射電鏡圖。由圖4可以看到，CdSe核量子點直徑約為5nm;CdSe/CdS核殼量子點的直徑約為11nm，呈現(xiàn)近乎球形的形貌，晶格分布有序，分散性較好，說明按照上述TOP輔助快速注入方法對CdSe進行無機修飾與包覆后，量子點的結晶度和分散性得到了提高。圖5是CdSe/CdS核殼量子點復合材料的掃描電鏡圖。量子點復合材料直徑為45～75μm，呈現(xiàn)菱形規(guī)則形貌，且具有良好的顆粒分散性。單層CdS厚度經驗值為0．35nm［18］。由圖4透射電鏡測量結果可得，CdSe核量子點半徑約為2．5nm，CdSe/CdS核殼量子點半徑約為5．5nm。定義層數(shù)為:
【參考文獻】：
期刊論文
[1]高效、穩(wěn)定Ⅱ-Ⅵ族量子點發(fā)光二極管（LED）的研究進展[J]. 柳楊,劉志偉,卞祖強,黃春輝. 無機化學學報. 2015(09)
[2]白光LED遠程熒光粉技術研究進展與展望[J]. 周青超,柏澤龍,魯路,鐘海政. 中國光學. 2015(03)
[3]殼層相關的CdSe核/殼量子點發(fā)光的熱穩(wěn)定性[J]. 陳肖慧,袁曦,華杰,趙家龍,李海波. 發(fā)光學報. 2014(09)
[4]遠程熒光體白光發(fā)光二極管的發(fā)光性能[J]. 肖華,呂毅軍,朱麗虹,王陽夏,陳國龍,高玉琳,林思琪,徐云鑫. 光子學報. 2014(05)
[5]CdSe/CdS核殼型量子點的合成及其在白光LED的應用[J]. 許獻美,吳亮亮,郭晉芝,周立亞. 河北師范大學學報(自然科學版). 2012(06)
[6]Ⅱ-Ⅵ族半導體量子點及其聚合物納米復合材料的制備[J]. 黃玉剛,朱祖釗,李光吉,陳旭東. 合成材料老化與應用. 2008(03)
[7]硒化鎘發(fā)光量子點的制備及其在有機發(fā)光器件中的應用(英文)[J]. 劉弘偉,LASKAR IR,黃靜萍,陳登銘. 發(fā)光學報. 2005(03)
[8]水熱法合成CdS/ZnO核殼結構納米微粒[J]. 孫聆東,付雪峰,錢程,廖春生,嚴純華. 高等學校化學學報. 2001(06)
博士論文
[1]高顯色白光LED用熒光粉的合成和光譜研究[D]. 沈常宇.浙江大學 2009
本文編號：3123690
【文章來源】：發(fā)光學報. 2017,38(08)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
CdSe/CdS-WLED封裝固化效果圖
殼型量子點復合材料的制備稱量200mg硅膠顆粒、50mL正己烷溶液置于100mL三口燒瓶中，持續(xù)加熱攪拌至80℃，設定加熱反應5h。然后注入200μL上述CdSe/CdS核殼型量子點溶液，加熱至溶液全部揮干。將CdSe/CdS核殼型量子點復合材料清洗離心后，干燥成粉末，待用［15］。2．2．4WLED封裝將實驗合成的CdSe/CdS量子點粉末、熒光粉末與適量硅膠混合后，涂覆于藍光LED芯片上，然后固化，如圖1、圖2所示。測試WLED的發(fā)光參數(shù)。圖1CdSe/CdS-WLED封裝固化效果圖Fig．1PackagingandcuringeffectdiagramofCdSe/CdS-WLED圖2CdSe/CdS-WLED點亮效果圖Fig．2LightingeffectdiagramofCdSe/CdS-WLED3結果與討論3．1量子點的表征圖3為實驗所得CdSe核及CdSe/CdS核殼量子點的XＲD圖。CdSe核、CdSe/CdS核殼量子點的XＲD衍射峰均發(fā)生寬化現(xiàn)象［16］，所合成的CdSe核最強的3個衍射峰分別位于23．375°、26．352°、41．233°，與JCPDSNo．02-0330卡片比照，分別與CdSe立方纖鋅礦晶體結構的23．771°、26．914°、41．784°衍射峰相對應，表明所獲得的CdSe量子點為立方纖鋅礦結構。CdSe/CdS核殼量子點3個衍射峰分別位于24．592°、26．312°、28．034°，與JCPDS卡片No．77-2306比照，與CdS的24．837°、26．535°、28．216°衍射峰相對應，表明隨著殼層的包覆，CdSe/CdS量子點生長為具有CdS晶格結構的晶體［17］。圖3CdSe核與CdSe/CdS核殼量子點的XＲD圖Fig．3XＲDpatternsofCdSecoreandCdSe/CdScore-shellquantum-dots圖4是合成的CdSe核、CdSe/CdS核殼量子點的透射電鏡圖。由圖4可以看到，CdSe核量子點直徑約為5nm;CdSe/CdS核殼量子點的直徑約為11nm，呈現(xiàn)近乎球形的形貌，晶格分布有序，分散性較好，說明按照上述TOP輔助快?
子點的XＲD衍射峰均發(fā)生寬化現(xiàn)象［16］，所合成的CdSe核最強的3個衍射峰分別位于23．375°、26．352°、41．233°，與JCPDSNo．02-0330卡片比照，分別與CdSe立方纖鋅礦晶體結構的23．771°、26．914°、41．784°衍射峰相對應，表明所獲得的CdSe量子點為立方纖鋅礦結構。CdSe/CdS核殼量子點3個衍射峰分別位于24．592°、26．312°、28．034°，與JCPDS卡片No．77-2306比照，與CdS的24．837°、26．535°、28．216°衍射峰相對應，表明隨著殼層的包覆，CdSe/CdS量子點生長為具有CdS晶格結構的晶體［17］。圖3CdSe核與CdSe/CdS核殼量子點的XＲD圖Fig．3XＲDpatternsofCdSecoreandCdSe/CdScore-shellquantum-dots圖4是合成的CdSe核、CdSe/CdS核殼量子點的透射電鏡圖。由圖4可以看到，CdSe核量子點直徑約為5nm;CdSe/CdS核殼量子點的直徑約為11nm，呈現(xiàn)近乎球形的形貌，晶格分布有序，分散性較好，說明按照上述TOP輔助快速注入方法對CdSe進行無機修飾與包覆后，量子點的結晶度和分散性得到了提高。圖5是CdSe/CdS核殼量子點復合材料的掃描電鏡圖。量子點復合材料直徑為45～75μm，呈現(xiàn)菱形規(guī)則形貌，且具有良好的顆粒分散性。單層CdS厚度經驗值為0．35nm［18］。由圖4透射電鏡測量結果可得，CdSe核量子點半徑約為2．5nm，CdSe/CdS核殼量子點半徑約為5．5nm。定義層數(shù)為:
【參考文獻】：
期刊論文
[1]高效、穩(wěn)定Ⅱ-Ⅵ族量子點發(fā)光二極管（LED）的研究進展[J]. 柳楊,劉志偉,卞祖強,黃春輝. 無機化學學報. 2015(09)
[2]白光LED遠程熒光粉技術研究進展與展望[J]. 周青超,柏澤龍,魯路,鐘海政. 中國光學. 2015(03)
[3]殼層相關的CdSe核/殼量子點發(fā)光的熱穩(wěn)定性[J]. 陳肖慧,袁曦,華杰,趙家龍,李海波. 發(fā)光學報. 2014(09)
[4]遠程熒光體白光發(fā)光二極管的發(fā)光性能[J]. 肖華,呂毅軍,朱麗虹,王陽夏,陳國龍,高玉琳,林思琪,徐云鑫. 光子學報. 2014(05)
[5]CdSe/CdS核殼型量子點的合成及其在白光LED的應用[J]. 許獻美,吳亮亮,郭晉芝,周立亞. 河北師范大學學報(自然科學版). 2012(06)
[6]Ⅱ-Ⅵ族半導體量子點及其聚合物納米復合材料的制備[J]. 黃玉剛,朱祖釗,李光吉,陳旭東. 合成材料老化與應用. 2008(03)
[7]硒化鎘發(fā)光量子點的制備及其在有機發(fā)光器件中的應用(英文)[J]. 劉弘偉,LASKAR IR,黃靜萍,陳登銘. 發(fā)光學報. 2005(03)
[8]水熱法合成CdS/ZnO核殼結構納米微粒[J]. 孫聆東,付雪峰,錢程,廖春生,嚴純華. 高等學校化學學報. 2001(06)
博士論文
[1]高顯色白光LED用熒光粉的合成和光譜研究[D]. 沈常宇.浙江大學 2009
本文編號：3123690
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3123690.html
教材專著
