空穴传输材料对CdSe核壳量子点的荧光影响

用稳态光谱和时间分辨光谱技术研究了空穴传输材料对CdSe/ZnSe 与CdSe/ZnS核壳量子点的荧光影响。结果表明,空穴传输材料对量子点有较强的猝灭作用,随空穴传输材料分子浓度的增加,量子点的荧光强度明显地被猝灭,同时量子点的荧光寿命也被减短。两种不同空穴传输分子对CdSe/ZnSe量子点的荧光猝灭明显不同。在与相同空穴传输分子相互作用时,包覆ZnS壳层的CdSe核壳量子点荧光猝灭效率明显低于包覆ZnSe壳层的CdSe核壳量子点。量子点的荧光猝灭过程可以解释为静态猝灭和动态猝灭过程,其中静态猝灭来源于量子点表面与空穴传输材料间相互作用,而动态猝灭则主要来源于量子点到空穴传输材料的空穴转移过程。实验结果表明空穴传输材料的种类以及核壳量子点的壳层结构都对其荧光猝灭效应起关键作用。     

壳层相关的CdSe核/壳量子点发光的热稳定性

测量了CdSe/ZnS(3 ML)核/壳结构及CdSe/CdS(3 ML)/ZnCdS(1 ML)/ZnS(2 ML)核/多壳层结构量子点在80~460 K范围内的光致发光光谱,研究了壳层结构对CdSe量子点发光热稳定性的影响。详细地分析了CdSe量子点的发光峰位能量、线宽和积分强度与温度之间的关系,发现CdSe量子点的发光热稳定性依赖于壳层结构。CdS/ZnCdS/ZnS多壳层结构包覆CdSe量子点在低温和高温部分的热激活能均大于ZnS壳层包覆的CdSe量子点,具有更好的发光热稳定性。此外,在300-460-300 K加热-冷却循环实验中,CdS/ZnCdS/ZnS多壳层结构包覆CdSe量子点的发光强度永久性损失更少,热抵御能力更强。     

不同厚度CdSe阱层的表面上自组织CdSe量子点的发光性质

利用变温和变激发功率分别研究了不同厚度CdSe阱层的自组织CdSe量子点的发光。稳态变温光谱表明:低温下CdSe量子阱有很强的发光,高温猝灭,而其表面上的量子点发光可持续到室温,原因归结于量子点的三维量子尺寸限制效应;变激发功率光谱表明:量子点激子发光是典型的自由激子发光,且在功率增加时。宽阱层表面上的CdSe量子点有明显的带填充效应。通过比较不同CdSe阱层厚度的样品的发光,发现其表面上量子点的发光差异较大,这可以归结为阱层厚度不同导致应变弛豫的程度不同,直接决定了所形成量子点的大小与空间分布^[1]。     

基于不同ZnSe壳层厚度的InP/ZnSe/ZnS量子点光电性能

磷化铟(InP)量子点(QDs)由于其不含重金属元素和出色的光电特性,在量子点发光二极管(QLED)领域引起了广泛关注.本文以ZnSe和ZnS作为壳层来制备绿色InP/ZnSe/ZnS QDs,通过调控ZnSe壳层的厚度得到不同发光性能的QDs.当Se粉与Zn(St)2的质量比为1:15时,InP/ZnSe/ZnS Q...     

分子束外延生长ZnSe自组织量子点光、电行为研究

分别应用光致发光、电容电压和深能级瞬态傅里叶谱技术详细研究ZnSe自组织量子点样品的光学和电学行为.光致发光温度关系表明ZnSe量子点的光致发光热猝火过程机理.两步猝火过程的理论较好模拟和解释了相关的实验数据.电容电压测量表明样品表观载流子积累峰出现的深度(样品表面下约100nm处)大约是ZnSe量子点层的位置.深能级瞬态傅里叶谱获得的ZnSe量子点电子基态能级位置为ZnSe导带下的011eV,这与ZnSe量子点光致发光热猝火模型得到的结果一致.     

分子束外延生长ZnSe自组织量子点光、电行为研究

分别应用光致发光、电容-电压和深能级瞬态傅里叶谱技术详细研究ZnSe自组织量子点样品的光学和电学行为.光致发光温度关系表明ZnSe量子点的光致发光热猝火过程机理.两步猝火过程的理论较好模拟和解释了相关的实验数据.电容-电压测量表明样品表观载流子积累峰出现的深度(样品表面下约100nm处)大约是ZnSe量子点层的位置.深能级瞬态傅里叶谱获得的ZnSe量子点电子基态能级位置为ZnSe导带下的0.11eV,这与ZnSe量子点光致发光热猝火模型得到的结果一致.     

2018年5期 电子期刊

研究了不同Mn/Pb量比的Mn掺杂CsPbCl₃（Mn：CsPbCl₃）钙钛矿量子点的发光性质。Mn/Pb的量比增加引起的Mn²⁺发光峰的红移,被认为是来源于高浓度Mn²⁺掺杂下的Mn²⁺-Mn²⁺对。进一步研究了Mn：CsPbCl₃量子点的发光效率与Mn/Pb的量比之间的关系,发现随着量比达到5：1时,其发光效率明显下降。这种发光效率下降是由于Mn掺杂浓度引起的发光猝灭。Mn：CsPbCl₃量子点的变温发光光谱证实,随着温度的升高,Mn离子发光峰蓝移,线宽加宽,但其发光强度明显增加。     

三苯甲基改性油溶性碳量子点合成及其在发光器件中的应用

碳量子点团聚将导致严重荧光猝灭,大幅降低其发光效率,阻碍了其作为发光材料在显示和照明器件中的应用。通过主客体掺杂方案可有效解决上述问题,但水溶性的碳量子点不能和有机的主体材料相匹配。针对该问题,本文通过在碳量子点表面接枝亲油性的芳香类官能团,保证碳量子点油溶性的同时使其具备一定的载流子传输性能,采用该方案制备出发光峰在533 nm、荧光量子产率为43%的黄色油溶性碳量子点。将该碳量子点分散到聚甲基丙烯酸甲酯中涂敷在紫外发光二极管(365 nm)灯珠表面,制备的光致发光器件发出明亮黄光(560 nm),最大亮度达到23 000 cd/m~2。进一步将该碳量子点掺杂到聚乙烯基咔唑中作为发光层,制备了主客体掺杂的电致发光器件,器件的发射峰位于552 nm,最大亮度达到35.07 cd/m~2。上述研究表明,合成油溶性的碳量子点发光材料并将其掺杂到母体材料中作为发光层,可有效抑制碳量子点团聚诱导荧光猝灭问题,对发展高性能碳量子点基发光器件具有重要意义。     

ZnSe:Cu/CdS核壳量子点的合成及光学性能研究

以CdS为壳层材料对核水溶性ZnSe:Cu量子点进行包覆,得到ZnSe:Cu/CdS核壳结构的量子点。研究了壳层厚度对ZnSe:Cu量子点光学性能的影响,采用TEM、XRD、PL和UV-Vis手段对所得样品进行表征。实验结果表明:量子点为立方闪锌矿结构,分散性好,形状为球形,经壳层修饰后量子点的粒径由2.7 nm增大到4.0 nm。随着包覆CdS壳层数的增加,量子点的发射和紫外吸收谱红移,说明量子点在长大,证明CdS壳层生长在ZnSe:Cu量子点的表面,形成了核壳结构的ZnSe:Cu/CdS量子点。包覆CdS壳层后ZnSe:Cu量子点的发光强度减弱,但稳定性得到了提高。     

垂直结构多色量子点LED(QD-LED)最新进展

量子点LED以胶体量子点为发光层,通过调节作为发光层量子点的尺寸可以制作出覆盖可见(380-780nm)以及近红外光谱的量子点LED(QD-LED),而且量子点LED器件发出的光谱范围很窄,其光谱半高宽可达30nm。简述了当今国内外关于QD-LED器件结构的研究成果以及器件的制作工艺,介绍了目前课题组最新的一些相关成果。重点阐述了目前已经得到验证的几种量子点器件结构,分析了其存在的优缺点,这些结论对进一步改进QD-LED的结构以及使其可以更有利于商业化提供了参考。     

Determination of L-tyrosine Based on Luminescence Quenching of Mn-Doped ZnSe Quantum Dots in Enzyme Catalysis System

In this paper, we attempted to develop a novel application of Mn-doped ZnSe quantum dots (Mn: ZnSe d-dots) as probes to detect L-tyrosine (L-Tyr). The bio-conjugates of horseradish peroxidase (HRP)-conjugated Mn: ZnSe d-dots were used in the enzyme catalyzed reaction of L-Tyr with H₂O_2. Compared with traditional CdTe QDs, Mn: ZnSe d-dots have better biocompatibility and less negative impact on enzyme catalyzed system. In HRP-conjugated Mn: ZnSe-L-Tyr-H₂O₂ system, electron transfer occurred between Mn: ZnSe d-dots and HRP. It resulted in the luminescence quenching of the Mn: ZnSe d-dots., which can be used to detect L-Tyr. The coupling of efficient quenching of Mn: ZnSe d-dots photoluminescence (PL) and the effective enzyme-catalysis can afford a simple and sensitive method for L-Tyr detection. The Mn: ZnSe d-dots-enzyme catalyzed system displays great potential in the development of enzyme-based biosensing systems for various analytes.     

ZnCuInS量子点的变温光致发光

测量了红色和深红色发光的ZnCuInS量子点在100~300 K温度范围内的光致发光光谱,研究了ZnCuInS量子点的发光机理,对ZnCuInS量子点的发光峰值能量、线宽和积分强度与温度的关系进行了细致的分析。在ZnCuInS量子点中观察到一种反常的发光峰值能量随着温度升高而增加的现象,同时发现ZnCuInS量子点的发光线宽很宽,约为300 meV,拟合积分强度与温度的关系曲线所得到的激活能为100 meV。这些结果表明,ZnCuInS量子点的发光不可能只来源于一种发光中心,而应该是来源于ZnCuInS量子点内部及表面的多种缺陷相关的多种发光中心组合。     

CdSe/ZnSe自组装量子点中非线性系数随着温度的规律性变化(英文)

研究了在CdSe/ZnSe自组装量子点中CdSe量子点的发光随着激发光强度变化的特性。发现当激发强度(I)变化3个数量级的时候,量子点发光的峰位、峰形都没有发生明显的变化。通过公式L∝Ik(其中I是激发光强度,L是量子点发光强度,k是非线性系数)得到非线性系数k值。实验结果表明:在温度由21 K升高到300 K的过程中,k值随温度变化可以分为3个区域:当温度低于120 K时,k值接近于1;然后,随着温度升高,k值慢慢变小;最后,随温度进一步升高,k值由200 K时的0.946迅速减少到0.870。结合发光随温度变化的实验结果,确认在120 K以下发光主要来源于束缚激子复合。在温度由200 K升高到300 K的过程中,非线性系数的单调减小主要归因于随着温度的升高,发光部分来自于由自由电子或空穴到束缚态能级(FB)的复合。进一步通过分析量子点发光的积分强度随着温度的变化的实验结果,发现发光强度随温度升高而减弱的主要原因是材料中的缺陷或者位错等提供非辐射渠道。     

CdSe/ZnSe/ZnS多壳层结构量子点的制备与表征

展示了一种简捷的多壳层量子点合成路线。在含有过量Se源的CdSe体系中直接注入Zn源,"一步法"合成了CdSe/ZnSe量子点;进一步以CdSe/ZnSe为"核",表面外延生长ZnS壳层制备了核/壳/壳结构CdSe/ZnSe/ZnS量子点。相对于以往报道的多壳层结构量子点的制备方法,该方法通过减少壳层的生长步骤有效地简化了实验操作,缩短了实验周期,同时减少对原料的损耗。对量子点进行高温退火处理,能够大幅提高CdSe/ZnSe/ZnS量子点的发光量子产率。透射电镜、XRD以及光谱研究表明:所制备的量子点接近球形,核与壳层纳米晶均为闪锌矿结构,最终获得的CdSe/ZnSe/ZnS量子点的光致发光量子产率达到53％。为了实现量子点的表面生物功能化,通过巯基酸进行了表面配体交换修饰,使量子点表面具有水溶性的羧基功能团,并且能够维持较高的光致发光量子产率。     

GaAs间隔层厚度对InAs/GaAs量子点分子光学性质的影响

采用光致荧光发射谱(PL)和时间分辨荧光发射谱(TRPL)研究了GaAs间隔层厚度对自组装生长的双层InAs/GaAs量子点分子光学性质的影响.首先,测量低温下改变激发强度的PL谱,底层量子点和顶层量子点的PL强度比值随激发强度发生变化,表明两层量子点之间的耦合作用和层间载流子的转移随着间隔层厚度变大而变弱.接着测量改变温度的PL谱,量子点荧光光谱峰值位置(Emax)、半峰全宽及积分强度随温度发生变化,表明GaAs间隔层厚度直接影响到量子点内载流子的动力学过程和量子点发光的热淬灭过程.最后,TRPL测量发现60mL比40mL间隔层厚度样品的载流子隧穿时间有明显延长.     

Temperature-dependent photoluminescence of size-tunable ZnAgInSe quaternary quantum dots

Colloidal ZnAgInSe (ZAISe) quantum dots (QDs) with different particle sizes were obtained by accommodating the reaction time. In the previous research, photoluminescence (PL) of ZAISe QDs only could be tuned by changing the composition. In this work the size-tunable photoluminescence was observed successfully. The red shift in the photoluminescence spectra was caused by the quantum confinement effect. The time-resolved photoluminescence indicated that the luminescence mechanisms of the ZAISe QDs were contributed by three recombination processes. Furthermore, the temperature-dependent PL spectra were investigated. We verified the regular change of temperature-dependent PL intensity, peak energy, and the emission linewidth of broadening for ZAISe QDs. According to these fitting data, the activation energy (ΔE) of ZAISe QDs with different nanocrystal sizes was obtained and the stability of luminescence was discussed.     

ZnO@GQDs核壳结构量子点的制备及性能研究

采用原位聚合法制备了以ZnO量子点为核、石墨烯量子点（GQDs）为壳的ZnO@ GQDs核壳结构量子点。通过TEM和HR-TEM对量子点进行形貌和结构的分析表征。结果表明,合成的ZnO@ GQDs核壳结构量子点为球形,粒径为～7 nm,且尺寸均匀。PL光谱研究表明,新型量子点的发射峰位于369 nm,发光峰窄、强度高;相对于ZnO的本征发射峰,GQDs的引入使得ZnO@GQDs核壳量子点的荧光发射峰出现蓝移、强度变高,从而使复合量子点的荧光具有较纯的色度和较高的强度,说明GQDs的引入具有协同优化效应。该量子点有望应用于LED显示器件。     

Temperature-dependent photoluminescence of vertically stacked self-assembled CdSe quantum dots in ZnSe

We studied the optical properties of multiple layers of self-assembled CdSe quantum dots (QDs) embedded in ZnSe, grown by molecular beam epitaxy. The ZnSe barrier thicknesses separating the QD layers ranged from 30 to 60 monolayers (ML). For stacks with thinnest ZnSe barriers photoluminescence (PL) measurements reveal blue shifts as large as 180 meV relative to PL observed for single QD layers. The amount of blue shift decreases with increasing barrier thickness, and for the 60 ML spacer the PL energy returns to that emitted by a single layer of QDs. Temperature dependence of the integrated intensity of the emission spectra reveals that the activation energy for PL quenching is largest for barrier thicknesses of 30 and 45 ML. We tentatively attribute these effects to a decrease in the size of the vertically stacked QDs when the thickness of the barrier layers is small.     

胶体水相法制备高量子产率及高稳定性的水溶性ZnSe量子点

采用简便的胶体水相法制备了高荧光强度且稳定性良好的ZnSe量子点(ZnSe QDs),克服了以往水相合成法稳定性差、量子产率低等缺陷。优化后的最佳合成条件为：以还原型L-谷胱甘肽作为稳定剂,L-谷胱甘肽∶Se2-∶Zn2+摩尔比为5∶1∶5,介质pH 10.5,反应温度在90～100 ℃之间。且合成后不需要采取任何光照后处理,ZnSe QDs的量子产率(QYs) 即可高达50.1%,放置3个月后荧光强度基本不变,水溶性优良。用紫外-可见分光光度法(UV-Vis)、荧光分光光度法(FL)、透射电子显微镜(TEM)等分析检测手段,对得到的ZnSe QDs的性能进行表征。合成的量子点在300 nm激发下发蓝紫色荧光(370 nm),其优良的光化学特性将有利于其在光热器件的制造及化学生物领域的应用。