錳摻雜全無機鈣鈦礦量子點及其在白光LED中的應用研究
發(fā)布時間：2021-06-20 16:05
全無機鈣鈦礦量子點CsPbX3（X=C1、Br或I）因具有一系列無與倫比的光學特性:如窄發(fā)射半高寬（可小于15nm）、高熒光量子產(chǎn)率（超過90%）以及發(fā)射譜可覆蓋整個可見光區(qū)域（400～780nm）,使其在LED、太陽能電池、激光等領域被廣泛關注。然而不幸的是其元素組成中有重金屬Pb,這將會極大限制其應用。鈣鈦礦量子點優(yōu)越的發(fā)光特性主要是由它[PbX6]4-八面體所決定的,因此在保留量子點優(yōu)越發(fā)光性能前提下使用Mn2+部分替換Pb2+可降低其毒性。Mn2+橙光發(fā)射主要來源于其4T1→6A1能級躍遷并且在Mn2+摻雜鈣鈦礦中具有宿主激子到Mn2+激活劑之間的能量傳遞現(xiàn)象。值得注意的是,Mn2+摻雜鈣鈦礦量子點不僅能夠降低Pb元素使用降低其毒性而且能夠有效提高其結構穩(wěn)定性。本論文主要對Mn2+摻雜全無機鈣鈦礦量子點光學特性、顯微結構、穩(wěn)定性以及應用方面進行研究。主要工作內容如下:第二章以熱注入方法制備Mn2+摻雜鈣鈦礦,得到雙光量子點發(fā)射同時可抑制多色光混合帶來的重吸收效應。通過證明Mn2+摻雜量高的CsPbC13樣品具有很強的激子到Mn2+的能量傳遞而來的橙光發(fā)射并對其進行陰離子交換得到...
【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
(a)量子點發(fā)光原理圖;(b)鈣欽礦量?
＇?．?＿?ａ??圖１．３傳統(tǒng)半導體ＧａＡｓ缺陷不兼容與＜：＾５＼３鈣鈦礦缺陷兼容的能帶結構。??１．２．２．２發(fā)射光譜可調??調控鈣鈦礦量子鹵素組成、尺寸大小能夠而實現(xiàn)４００？７８０ｎｍ可見光范圍發(fā)??光［２３－２６］，如圖１．４ａ上方為各種不同鹵素配比的ＣｓＰｂＸ３量子點在熒光燈激發(fā)下表??現(xiàn)出五彩斑然的發(fā)光照片，下方則為對應寬廣發(fā)射譜。鈣鈦礦量子點能實現(xiàn)全譜??發(fā)射主要是因為鹵素組成的改變導致其禁帶寬度大幅度變化。Ｎａｇ教授在他的文??章中報道了利用伏安法確定的各鹵素鈣鈦礦導、價帶相對位置圖（圖１．４）??圖中隨鹵素從Ｃ１—Ｉ改變，禁帶寬度一直減小，反映在光譜中即為吸收／發(fā)射的紅??移。另外需注意，圖中隨鹵素Ｃｌ—Ｉ改變其價帶最高值從－６．２５ｅＶ至－５．４５ｅＶ上升??０．８ｅＶ，然而導帶最小值從－３．２６ｅＶ至－３．４５ｅＶ只增加了?０．１９ｅＶ。這主要是因為Ｃ１??（３ｐ）、Ｂｒ?（４ｐ）和Ｉ?（５ｐ）原子軌道負責形成半導體價帶，而組成導帶的Ｐｂ?（６ｐ）??軌道幾乎不隨陰離子改變而變化［２６］。所以我們可以理解為，鹵素離子決定ＣｓＰｂＸ３??量子點帶隙。另外
１．２．２．２發(fā)射光譜可調??調控鈣鈦礦量子鹵素組成、尺寸大小能夠而實現(xiàn)４００？７８０ｎｍ可見光范圍發(fā)??光［２３－２６］，如圖１．４ａ上方為各種不同鹵素配比的ＣｓＰｂＸ３量子點在熒光燈激發(fā)下表??現(xiàn)出五彩斑然的發(fā)光照片，下方則為對應寬廣發(fā)射譜。鈣鈦礦量子點能實現(xiàn)全譜??發(fā)射主要是因為鹵素組成的改變導致其禁帶寬度大幅度變化。Ｎａｇ教授在他的文??章中報道了利用伏安法確定的各鹵素鈣鈦礦導、價帶相對位置圖（圖１．４）??圖中隨鹵素從Ｃ１—Ｉ改變，禁帶寬度一直減小，反映在光譜中即為吸收／發(fā)射的紅??移。另外需注意，圖中隨鹵素Ｃｌ—Ｉ改變其價帶最高值從－６．２５ｅＶ至－５．４５ｅＶ上升??０．８ｅＶ，然而導帶最小值從－３．２６ｅＶ至－３．４５ｅＶ只增加了?０．１９ｅＶ。這主要是因為Ｃ１??（３ｐ）、Ｂｒ?（４ｐ）和Ｉ?（５ｐ）原子軌道負責形成半導體價帶，而組成導帶的Ｐｂ?（６ｐ）??軌道幾乎不隨陰離子改變而變化［２６］。所以我們可以理解為，鹵素離子決定ＣｓＰｂＸ３??量子點帶隙。另外，不同鹵素鈣鈦礦量子點混合時極易發(fā)生鹵素離子交換，這主??要因為鹵素離子具有很高密度的空位缺陷
【參考文獻】：
期刊論文
[1]CsPbBr3 perovskite quantum dots: saturable absorption properties and passively Q-switched visible lasers[J]. JINGZHOU LI,HONGXING DONG,BIN XU,SAIFENG ZHANG,ZHIPING CAI,JUN WANG,LONG ZHANG. Photonics Research. 2017(05)
[2]鈣鈦礦（ABX3）型結構畸變的幾何描述及其應用[J]. 秦善,王汝成. 地質學報. 2004(03)
碩士論文
[1]Mn4+與Mn2+摻雜的復合氧化物發(fā)光材料的合成與性能研究[D]. 盧靜.溫州大學 2013
[2]基于Mn2+紅光的LED用A3MgSi2O8:Eu2+,Mn2+（A=Ba,Sr,Ca）熒光粉的結構與光譜調控[D]. 李建.天津理工大學 2013
本文編號：3239510
【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
(a)量子點發(fā)光原理圖;(b)鈣欽礦量?
＇?．?＿?ａ??圖１．３傳統(tǒng)半導體ＧａＡｓ缺陷不兼容與＜：＾５＼３鈣鈦礦缺陷兼容的能帶結構。??１．２．２．２發(fā)射光譜可調??調控鈣鈦礦量子鹵素組成、尺寸大小能夠而實現(xiàn)４００？７８０ｎｍ可見光范圍發(fā)??光［２３－２６］，如圖１．４ａ上方為各種不同鹵素配比的ＣｓＰｂＸ３量子點在熒光燈激發(fā)下表??現(xiàn)出五彩斑然的發(fā)光照片，下方則為對應寬廣發(fā)射譜。鈣鈦礦量子點能實現(xiàn)全譜??發(fā)射主要是因為鹵素組成的改變導致其禁帶寬度大幅度變化。Ｎａｇ教授在他的文??章中報道了利用伏安法確定的各鹵素鈣鈦礦導、價帶相對位置圖（圖１．４）??圖中隨鹵素從Ｃ１—Ｉ改變，禁帶寬度一直減小，反映在光譜中即為吸收／發(fā)射的紅??移。另外需注意，圖中隨鹵素Ｃｌ—Ｉ改變其價帶最高值從－６．２５ｅＶ至－５．４５ｅＶ上升??０．８ｅＶ，然而導帶最小值從－３．２６ｅＶ至－３．４５ｅＶ只增加了?０．１９ｅＶ。這主要是因為Ｃ１??（３ｐ）、Ｂｒ?（４ｐ）和Ｉ?（５ｐ）原子軌道負責形成半導體價帶，而組成導帶的Ｐｂ?（６ｐ）??軌道幾乎不隨陰離子改變而變化［２６］。所以我們可以理解為，鹵素離子決定ＣｓＰｂＸ３??量子點帶隙。另外
１．２．２．２發(fā)射光譜可調??調控鈣鈦礦量子鹵素組成、尺寸大小能夠而實現(xiàn)４００？７８０ｎｍ可見光范圍發(fā)??光［２３－２６］，如圖１．４ａ上方為各種不同鹵素配比的ＣｓＰｂＸ３量子點在熒光燈激發(fā)下表??現(xiàn)出五彩斑然的發(fā)光照片，下方則為對應寬廣發(fā)射譜。鈣鈦礦量子點能實現(xiàn)全譜??發(fā)射主要是因為鹵素組成的改變導致其禁帶寬度大幅度變化。Ｎａｇ教授在他的文??章中報道了利用伏安法確定的各鹵素鈣鈦礦導、價帶相對位置圖（圖１．４）??圖中隨鹵素從Ｃ１—Ｉ改變，禁帶寬度一直減小，反映在光譜中即為吸收／發(fā)射的紅??移。另外需注意，圖中隨鹵素Ｃｌ—Ｉ改變其價帶最高值從－６．２５ｅＶ至－５．４５ｅＶ上升??０．８ｅＶ，然而導帶最小值從－３．２６ｅＶ至－３．４５ｅＶ只增加了?０．１９ｅＶ。這主要是因為Ｃ１??（３ｐ）、Ｂｒ?（４ｐ）和Ｉ?（５ｐ）原子軌道負責形成半導體價帶，而組成導帶的Ｐｂ?（６ｐ）??軌道幾乎不隨陰離子改變而變化［２６］。所以我們可以理解為，鹵素離子決定ＣｓＰｂＸ３??量子點帶隙。另外，不同鹵素鈣鈦礦量子點混合時極易發(fā)生鹵素離子交換，這主??要因為鹵素離子具有很高密度的空位缺陷
【參考文獻】：
期刊論文
[1]CsPbBr3 perovskite quantum dots: saturable absorption properties and passively Q-switched visible lasers[J]. JINGZHOU LI,HONGXING DONG,BIN XU,SAIFENG ZHANG,ZHIPING CAI,JUN WANG,LONG ZHANG. Photonics Research. 2017(05)
[2]鈣鈦礦（ABX3）型結構畸變的幾何描述及其應用[J]. 秦善,王汝成. 地質學報. 2004(03)
碩士論文
[1]Mn4+與Mn2+摻雜的復合氧化物發(fā)光材料的合成與性能研究[D]. 盧靜.溫州大學 2013
[2]基于Mn2+紅光的LED用A3MgSi2O8:Eu2+,Mn2+（A=Ba,Sr,Ca）熒光粉的結構與光譜調控[D]. 李建.天津理工大學 2013
本文編號：3239510
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教材專著
