CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)復(fù)合材料合成及其在白光發(fā)光二極管中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-04-07 14:45
采用有機(jī)化學(xué)合成法,利用正三辛基膦(TOP)輔助的快速注入生長(zhǎng)方法,改進(jìn)傳統(tǒng)的制備工藝,實(shí)現(xiàn)了CdSe/CdS厚殼層核殼(8.6 ML)量子點(diǎn)復(fù)合材料的合成制備,并對(duì)所合成的核、核殼量子點(diǎn)及其復(fù)合材料的晶格結(jié)構(gòu)、形貌特點(diǎn)與發(fā)光性質(zhì)進(jìn)行了XRD、TEM、SEM、UV-Vis、PL表征和紅光補(bǔ)償效果測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,CdSe核具有立方纖鋅礦晶格結(jié)構(gòu);CdSe/CdS量子點(diǎn)復(fù)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(chǎn)率,產(chǎn)率由4%(CdSe核)升至48%(CdSe/CdS核殼量子點(diǎn));可以增強(qiáng)激子態(tài)發(fā)光能力,CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)復(fù)合材料的熒光強(qiáng)度約為CdSe核的13倍。將該材料與YAG∶Ce3+黃色熒光粉組合應(yīng)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(jí)管,表明按照上述方法獲得的CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)復(fù)合材料在白光發(fā)光二極管中深紅光波段具有較好的補(bǔ)償效果。
【文章來(lái)源】:發(fā)光學(xué)報(bào). 2017,38(08)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
CdSe/CdS-WLED封裝固化效果圖
殼型量子點(diǎn)復(fù)合材料的制備稱(chēng)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(shè)定加熱反應(yīng)5h。然后注入200μL上述CdSe/CdS核殼型量子點(diǎn)溶液,加熱至溶液全部揮干。將CdSe/CdS核殼型量子點(diǎn)復(fù)合材料清洗離心后,干燥成粉末,待用[15]。2.2.4WLED封裝將實(shí)驗(yàn)合成的CdSe/CdS量子點(diǎn)粉末、熒光粉末與適量硅膠混合后,涂覆于藍(lán)光LED芯片上,然后固化,如圖1、圖2所示。測(cè)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(diǎn)亮效果圖Fig.2LightingeffectdiagramofCdSe/CdS-WLED3結(jié)果與討論3.1量子點(diǎn)的表征圖3為實(shí)驗(yàn)所得CdSe核及CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)的XRD圖。CdSe核、CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)的XRD衍射峰均發(fā)生寬化現(xiàn)象[16],所合成的CdSe核最強(qiáng)的3個(gè)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(jié)構(gòu)的23.771°、26.914°、41.784°衍射峰相對(duì)應(yīng),表明所獲得的CdSe量子點(diǎn)為立方纖鋅礦結(jié)構(gòu)。CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)3個(gè)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(duì)應(yīng),表明隨著殼層的包覆,CdSe/CdS量子點(diǎn)生長(zhǎng)為具有CdS晶格結(jié)構(gòu)的晶體[17]。圖3CdSe核與CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)的XRD圖Fig.3XRDpatternsofCdSecoreandCdSe/CdScore-shellquantum-dots圖4是合成的CdSe核、CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)的透射電鏡圖。由圖4可以看到,CdSe核量子點(diǎn)直徑約為5nm;CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)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(shuō)明按照上述TOP輔助快?
子點(diǎn)的XRD衍射峰均發(fā)生寬化現(xiàn)象[16],所合成的CdSe核最強(qiáng)的3個(gè)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(jié)構(gòu)的23.771°、26.914°、41.784°衍射峰相對(duì)應(yīng),表明所獲得的CdSe量子點(diǎn)為立方纖鋅礦結(jié)構(gòu)。CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)3個(gè)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(duì)應(yīng),表明隨著殼層的包覆,CdSe/CdS量子點(diǎn)生長(zhǎng)為具有CdS晶格結(jié)構(gòu)的晶體[17]。圖3CdSe核與CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)的XRD圖Fig.3XRDpatternsofCdSecoreandCdSe/CdScore-shellquantum-dots圖4是合成的CdSe核、CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)的透射電鏡圖。由圖4可以看到,CdSe核量子點(diǎn)直徑約為5nm;CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)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(shuō)明按照上述TOP輔助快速注入方法對(duì)CdSe進(jìn)行無(wú)機(jī)修飾與包覆后,量子點(diǎn)的結(jié)晶度和分散性得到了提高。圖5是CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)復(fù)合材料的掃描電鏡圖。量子點(diǎn)復(fù)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(jīng)驗(yàn)值為0.35nm[18]。由圖4透射電鏡測(cè)量結(jié)果可得,CdSe核量子點(diǎn)半徑約為2.5nm,CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)半徑約為5.5nm。定義層數(shù)為:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高效、穩(wěn)定Ⅱ-Ⅵ族量子點(diǎn)發(fā)光二極管(LED)的研究進(jìn)展[J]. 柳楊,劉志偉,卞祖強(qiáng),黃春輝. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(09)
[2]白光LED遠(yuǎn)程熒光粉技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J]. 周青超,柏澤龍,魯路,鐘海政. 中國(guó)光學(xué). 2015(03)
[3]殼層相關(guān)的CdSe核/殼量子點(diǎn)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(xué)報(bào). 2014(09)
[4]遠(yuǎn)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(yáng)夏,陳國(guó)龍,高玉琳,林思琪,徐云鑫. 光子學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]CdSe/CdS核殼型量子點(diǎn)的合成及其在白光LED的應(yīng)用[J]. 許獻(xiàn)美,吳亮亮,郭晉芝,周立亞. 河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[6]Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體量子點(diǎn)及其聚合物納米復(fù)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(yīng)用. 2008(03)
[7]硒化鎘發(fā)光量子點(diǎn)的制備及其在有機(jī)發(fā)光器件中的應(yīng)用(英文)[J]. 劉弘偉,LASKAR IR,黃靜萍,陳登銘. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2005(03)
[8]水熱法合成CdS/ZnO核殼結(jié)構(gòu)納米微粒[J]. 孫聆東,付雪峰,錢(qián)程,廖春生,嚴(yán)純?nèi)A. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 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(xué) 2009
本文編號(hào):3123690
【文章來(lái)源】:發(fā)光學(xué)報(bào). 2017,38(08)北大核心EICSCD
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【部分圖文】:
CdSe/CdS-WLED封裝固化效果圖
殼型量子點(diǎn)復(fù)合材料的制備稱(chēng)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(shè)定加熱反應(yīng)5h。然后注入200μL上述CdSe/CdS核殼型量子點(diǎn)溶液,加熱至溶液全部揮干。將CdSe/CdS核殼型量子點(diǎn)復(fù)合材料清洗離心后,干燥成粉末,待用[15]。2.2.4WLED封裝將實(shí)驗(yàn)合成的CdSe/CdS量子點(diǎn)粉末、熒光粉末與適量硅膠混合后,涂覆于藍(lán)光LED芯片上,然后固化,如圖1、圖2所示。測(cè)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(diǎn)亮效果圖Fig.2LightingeffectdiagramofCdSe/CdS-WLED3結(jié)果與討論3.1量子點(diǎn)的表征圖3為實(shí)驗(yàn)所得CdSe核及CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)的XRD圖。CdSe核、CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)的XRD衍射峰均發(fā)生寬化現(xiàn)象[16],所合成的CdSe核最強(qiáng)的3個(gè)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(jié)構(gòu)的23.771°、26.914°、41.784°衍射峰相對(duì)應(yīng),表明所獲得的CdSe量子點(diǎn)為立方纖鋅礦結(jié)構(gòu)。CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)3個(gè)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(duì)應(yīng),表明隨著殼層的包覆,CdSe/CdS量子點(diǎn)生長(zhǎng)為具有CdS晶格結(jié)構(gòu)的晶體[17]。圖3CdSe核與CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)的XRD圖Fig.3XRDpatternsofCdSecoreandCdSe/CdScore-shellquantum-dots圖4是合成的CdSe核、CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)的透射電鏡圖。由圖4可以看到,CdSe核量子點(diǎn)直徑約為5nm;CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)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(shuō)明按照上述TOP輔助快?
子點(diǎn)的XRD衍射峰均發(fā)生寬化現(xiàn)象[16],所合成的CdSe核最強(qiáng)的3個(gè)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(jié)構(gòu)的23.771°、26.914°、41.784°衍射峰相對(duì)應(yīng),表明所獲得的CdSe量子點(diǎn)為立方纖鋅礦結(jié)構(gòu)。CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)3個(gè)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(duì)應(yīng),表明隨著殼層的包覆,CdSe/CdS量子點(diǎn)生長(zhǎng)為具有CdS晶格結(jié)構(gòu)的晶體[17]。圖3CdSe核與CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)的XRD圖Fig.3XRDpatternsofCdSecoreandCdSe/CdScore-shellquantum-dots圖4是合成的CdSe核、CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)的透射電鏡圖。由圖4可以看到,CdSe核量子點(diǎn)直徑約為5nm;CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)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(shuō)明按照上述TOP輔助快速注入方法對(duì)CdSe進(jìn)行無(wú)機(jī)修飾與包覆后,量子點(diǎn)的結(jié)晶度和分散性得到了提高。圖5是CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)復(fù)合材料的掃描電鏡圖。量子點(diǎn)復(fù)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(jīng)驗(yàn)值為0.35nm[18]。由圖4透射電鏡測(cè)量結(jié)果可得,CdSe核量子點(diǎn)半徑約為2.5nm,CdSe/CdS核殼量子點(diǎn)半徑約為5.5nm。定義層數(shù)為:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高效、穩(wěn)定Ⅱ-Ⅵ族量子點(diǎn)發(fā)光二極管(LED)的研究進(jìn)展[J]. 柳楊,劉志偉,卞祖強(qiáng),黃春輝. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(09)
[2]白光LED遠(yuǎn)程熒光粉技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J]. 周青超,柏澤龍,魯路,鐘海政. 中國(guó)光學(xué). 2015(03)
[3]殼層相關(guān)的CdSe核/殼量子點(diǎn)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(xué)報(bào). 2014(09)
[4]遠(yuǎn)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(yáng)夏,陳國(guó)龍,高玉琳,林思琪,徐云鑫. 光子學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]CdSe/CdS核殼型量子點(diǎn)的合成及其在白光LED的應(yīng)用[J]. 許獻(xiàn)美,吳亮亮,郭晉芝,周立亞. 河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[6]Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體量子點(diǎn)及其聚合物納米復(fù)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(yīng)用. 2008(03)
[7]硒化鎘發(fā)光量子點(diǎn)的制備及其在有機(jī)發(fā)光器件中的應(yīng)用(英文)[J]. 劉弘偉,LASKAR IR,黃靜萍,陳登銘. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2005(03)
[8]水熱法合成CdS/ZnO核殼結(jié)構(gòu)納米微粒[J]. 孫聆東,付雪峰,錢(qián)程,廖春生,嚴(yán)純?nèi)A. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 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(xué) 2009
本文編號(hào):3123690
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