硅衬底上聚丙烯酰胺/氧化锌纳米线薄膜蓝色发光二极管

采用高分子络合软模板法利用高分子络合和低温氧化烧结反应,在硅衬底上自组装生长出顶面平滑具有六角柱形结构的ZnO纳米线,并基于此聚丙烯酰胺/ZnO纳米线体系构筑了聚合物基ZnO纳米线发光二极管器件,在相对低的阈值电压下实现了常温常压下电场驱动的蓝色发射光,并且其发光颜色可由其应用的激励电压方便地调控.几乎垂直排列的ZnO纳米线/高分子薄膜在器件中被作为发射层.该方法使用聚合物作为LED器件的粘结剂和发光层的分散介质,稳定了硅衬底上埋置在聚合物薄膜中的ZnO纳米线准阵列并对ZnO纳米晶的表面起钝化作用,防止发光猝灭.结果表明,新技术是一种低成本制备ZnO基紫外/蓝色发光材料的工艺,并且减少了以往工艺中要求ZnO薄膜p型掺杂的麻烦.     

主链含萘酰亚胺的聚芳醚型聚合物的合成及其光电性能

萘酰亚胺衍生物是一类发光效率优良的电子传输型电致发光材料。本文采用亲核取代反应将其作为聚合物主链的一部分构成主链含1,8-萘酰亚胺的聚芳醚型发光聚合物(PENI),聚合物的重均分子量为4 300。通过FT-IR和NMR对单体及聚合物的结构进行了鉴定,并研究了其光致发光性能和电化学性能。在分子量较小时,PENI薄膜的PL发射峰位于407,456,530 nm;当聚合物分子量提高后,发射峰红移14 nm左右。采用循环伏安法测得聚合物的HOMO和LUMO分别为-5.64 eV和-2.93 eV,E_g为2.71 eV。     

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。     

纳米ZnO/聚合物器件的制备及应用

近年来,氧化锌(ZnO)由于依赖于尺寸、形状的光电特性而备受关注。纳米ZnO尺寸较小、表面能高,易团聚,使其在光电、生物等方面的应用受到限制。将其与聚合物复合或组装,不但能稳定纳米ZnO,而且可以使纳米ZnO/聚合物复合材料具有优良性能。本文综述了近年来纳米ZnO/聚合物复合材料的制备方法(聚合物辅助、表面接枝、转移分散等法)及纳米ZnO/聚合物器件在电致发光、光伏电池、荧光成像等方面的应用,并对纳米ZnO/聚合物复合材料的发展做了展望。     

光纤倒像器调制传递函数测试结果的加权修正

狭缝式调制传递函数测试系统可以测试光纤倒像器的调制传递函数,但由于测试过程中较多的人工参与,使得调制传递函数测试结果的重复性较差。针对影响光纤倒像器调制传递函数测试重复性的数据采样、积分时间以及人眼疲劳特性进行了分析,给出了针对数据采样和积分时间的解决方法,针对人眼疲劳特性提出了基于人眼时间递增因子的加权修正方法。对6块光纤倒像器的调制传递函数进行了三批次测试,并对测试结果进行了直接校正和加权修正的比较,结果表明:加权修正较好地解决了测试重复性问题,被测6块光纤倒像器加权修正后的调制传递函数最大重复性偏差不超过7%。     

聚合物基ZnO纳米线的制备和生长机理研究

采用独特的高分子溶液自组装生长方法, 在经化学镀预处理的基底上利用高分子溶液的网络络合效应制备了ZnO纳米线. 通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM), X射线能谱仪(EDS)等对样品的表面形貌及组成进行了观测表征. 结果显示, 纳米线直径约50 nm, 长度达到了数微米; 产物Zn、O化学计量比接近1∶1. 通过Si基底经化学镀工艺预处理和未经化学镀预处理对ZnO纳米结构、紫外吸收和PL性能影响的分析比较, 发现了化学镀Ni对于纳米线长度和直径尺寸的控制更为有效; 在PL图谱中, 经化学镀预处理的样品在中心波长385 nm出现了由激子碰撞复合所形成的近紫外发光峰. 进一步还分析了在不同的pH值和反应时间下样品的紫外吸收和光致发光性能. 通过以上实验, 讨论并提出了ZnO纳米线的生长机理及过程, 认为纳米线的生长是在化学镀催化剂和高分子双重作用下进行的.     

聚苯胺/ZnO纳米线薄膜材料作为发光层的柔性光电器件 及其发光机理

综合氧化锌纳米线(ZnO NWs)的光学活性与聚苯胺(PANI)的空穴传输特性,设计并制备了一种聚合物/ZnO纳米线电致发光材料,并对其发光特性进行了研究。通过高分子络合软模板法,将有序的单晶ZnO NWs均匀生长在覆有铟锡氧化物(ITO)涂层的柔性聚乙烯对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底上并嵌入PANI薄膜,获得了电致发光薄膜材料和有机/无机异质结实验器件ITO/(ZnO NWs-PANI)。有机/无机异质结器件电致发光可调,在相对低的开启电压下呈现室温蓝紫外发光,并且ZnO NWs表面覆盖PANI增加了蓝紫外发光的强度和稳定性;而无PANI的ZnO NWs阵列具有450 nm处的缺陷发射峰,这可能是电子从扩展态锌间隙Zn_i到价带的跃迁引起的。这些结果表明,基于PANI/ZnO纳米线的复合材料在柔性光电器件方面的应用极具潜力。     

柔性光电器件发光层用ZnO微纳阵列/聚合物复合材料

采用简单的低温(温度未超过100 °C)溶液法在具有较好柔韧度的基于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底的铟锡氧化物(ITO)导电膜(PET/ITO)上成功制备了聚丙烯酰胺(PAM)修饰的ZnO微纳阵列. 用X射线衍射(XRD)仪和扫描电子显微镜(SEM)对ZnO微纳阵列的晶体结构和表面形貌进行了表征, 结果表明ZnO阵列的平均直径为150 nm, 长度为3 μm, 端面具有六边形结构, 沿[0001]方向择优生长, 较好地垂直在PET/ITO上; 探讨了ZnO微纳阵列在PAM存在下的形成机理以及所制备的ZnO阵列在柔性光电器件方面的应用; ZnO微纳阵列的光致发光(PL)性能表明, 在没有PAM的存在下, 具有蓝光(457 nm)和绿光(530 nm)缺陷发射峰, 这可能是电子分别从扩展态锌间隙(Zn_i)到价带和从导带到锌位氧(O_Zn)的跃迁引起的, 而在PAM存在下所制备的PAM/ZnO阵列仅仅在400 nm处有一个发射峰, 这是由于电子从Zn_i到价带的跃迁引起的. 基于PAM/ZnO的柔性器件具有较好的二极管特性, 表明其在柔性光电器件方面的应用极具潜力.     

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。     

电致发光聚合物/纳米半导体材料及其双功能器件

电致发光材料在大屏幕平板显示和移动通讯器件方面有着极大的优越性。Ⅱ-Ⅵ族无机半导体、金属有机化合物及共轭聚合物等都是电致发光材料。由半导体纳米晶体和电致发光聚合物组成的双发光器件中,纳米半导体的发光不仅可以通过掺杂及形成核壳结构来加以调节,而且受到其复合体系类型、纳晶含量、外加电压等因素制约;而无机半导体的高电荷输运特性也将影响聚合物发光层的效率。同时,利用无机纳米半导体的光导特性,这种复合体系也可以制成光导与电致发光双功能器件,且其发光效率可有较大幅度提高。