论文部分内容阅读
半导体量子点是三维尺寸都在10纳米之内的准零维材料,由于量子点拥有多种独有的特征,例如量子尺寸效应、表面效应以及良好的荧光性能,具有半峰宽窄且对称的荧光发射峰谱,量子点的吸收光谱相对较宽。目前在很多领域都得到了广泛的应用,如太阳能电池、生物科学、光电子器件、显示器等方面。本文采用的是具一步合成法,制备了一种波段可调的CdZnSe/ZnSe三元合金量子点材料。在本论文中先介绍了以氧化镉(CdO)、醋酸锌(Zn(Ac)2)为原料,以油酸(OA)为配体,以及把1-十八烯(1-ODE)作为溶剂利用一步合成的方法,先后两次注入Se制备出核壳结构CdZnSe/Zn Se量子点。通过改变实验条件,对工艺微调,可得到一系列波长的量子点。尤其是波长为620-690 nm这一波段的合成,是对材料波谱宽度范围的拓展,在此之前并没有文献报道过。为了拓展实验制备的量子点材料的应用,实验分别对产率较高的635 nm,672 nm的量子点作为发光层制备了QLED,器件外量子点效率达到6.8%。在以上实验的基础上,通过Se分散在ODE中而不是有毒且价格昂贵的TBP中,在不改变其他条件如温度、注入量的条件下制备了绿光、黄光、红光量子点。将三种颜色不同发光的量子点应用于白光二极管,器件性能优异。接着,将实验室制备的不同波段量子点应用于太阳能电池,并研究了量子点掺杂钙钛矿电池的性能,获得高效的太阳电池光电性能。除此之外,论文对CdS量子点的合成进行了深入的改进,由于CdS量子点量子尺寸较小,通常都伴有缺陷峰的产生。事实证明量子点材料的缺陷并不是一无是处的,合理利用并调节缺陷峰的位置及强度是能有出其不意的效果。通过对实验过程的合理优化,在温度为250℃,Cd:S比例为1:1时,反应在短时间制备出白光的CdS量子点,发光原因正是因为主峰和缺陷峰的完美结合。将白光CdS量子点作为发光层,应用于光致发光器件。制备的器件CRI为87.9,CCT为4619 K。这对白光器件的制备来说是一项很重要的创新。