纳米MEH-PPV阵列的光致发光

以多孔氧化铝为模板,将可溶性发光聚合物聚（2-甲氧基-5-（2’-乙基己氧基）-1,4-对苯乙炔）（MEH-PPV）镶嵌在纳米孔中,制备出高发光效率的纳米发光聚合物阵列,其光学特性与MEH-PPV薄膜显著不同。纳米孔内的MEH-PPV分子链形成链束,链束中的分子链数目依赖于制备纳米MEH-PPV阵列所用溶液的浓度。相对于稀溶液,在由浓溶液制备的纳米MEH-PPV阵列中,MEH—PPV链束的分子链数目较多,链间作用使MEH-PPV的能带展宽,能隙减小,因而浓溶液获得的纳米MEH—PPV阵列的光致发光峰红移。热处理纳米MEH-PPV阵列的PL谱表明,纳米孔内的聚合物分子链的弛豫运动受到限制。     

聚苯胺在聚合物发光二极管中的空穴传输作用

报道了聚苯胺中间氧化态(emeraldine base form PANI-EB)空穴传输层对以PPV衍生物(PTA-PPV,PTA-DMPPV和MEH-PPV)为发光层和Alq₃为电子传输层构成的多层结构的发光二极管的影响。实验结果表明,在器件中PANI-EB空穴层的引入能有效地降低器件的启亮电压和提高器件的发光亮度,其影响程度依赖于PPV衍生物的结构。     

链构象对稀溶液中MEH-PPV的光致发光的影响

聚(2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)-1,4-对苯乙炔)(MEH-PPV)在溶液中的链构象依赖于溶剂的性质,共轭聚合物的发光特性受链构象影响明显。在稀溶液中,不良溶剂含量的增加使MEH-PPV分子链更加紧缩卷曲,单个分子链内更多共轭链段发生聚集,光激发形成的链间激子增加。通过对MEH-PPV稀溶液的光谱分析,发现链间激子的形成过程依赖于激发光的能量(hv)。在激发光能量大于聚合物的最低激发能(E4)的情况下,大部分链内激子通过辐射复合发光,少部分链内激子沿分子链转移到聚集的共轭链段上形成链间激子。在hv＜Ea的情况下,单个分子链内聚集共轭链段吸收光子能量形成链问激子并复合发光。     

CdS:Cu一维纳米结构及其光子学特性研究

利用化学气相沉积方法成功合成了CdS掺Cu的一维纳米结构,揭示了该掺杂纳米结构特殊的生长机制,发现了该结构新颖的光子学性质.实验表明,通过控制实验条件可以实现CdS中Cu离子掺杂,并可获得高质量的一维纳米结构.由于掺杂离子的影响,纳米结构在不同强度的光激发时表现出不同线形的发光光谱,掺杂浓度对发光峰的位置和相对强度有比较明显的影响,但对光谱线形影响不大.所得结果将有助于拓展CdS纳米结构在纳米光子学领域中的应用.     

黑硅材料的制备及其光学特性

采用金催化化学腐蚀和钝化两个过程成功制备了黑硅。利用原子力显微镜、分光光度计、红外光谱仪和光致发光光谱仪分别对黑硅的微观结构、反射率、表面状态和发光性能进行了研究。结果表明:黑硅表面呈现山峰状的微观结构,其平均反射率可低至3.31%。光致发光光谱上出现了3个发光峰,分别由量子限制效应、硅氧烯、杂质和缺陷引起。     

水热法制备钼掺杂ZnO纳米结构及其光学特性研究

用水热法以Zn(NO3)2·6H2O和NaOH为原料,分别以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)、聚乙烯吡咯烷酮-K30(PVP-K30)、聚乙二醇400(PEG400)、乙二胺四乙酸(EDTA)为添加剂,制备钼掺杂的纳米ZnO。扫描电镜(SEM)结果表明,通过改变添加剂的种类可以合成不同形貌钼掺杂的ZnO;X射线衍射(XRD)结果表明,掺杂的ZnO纳米粉体为六方纤锌矿结构,随着钼掺杂浓度的增加,衍射峰强度明显增大,结晶质量得到明显改善;室温下的光致发光(PL)图谱表明,掺杂的样品在385 nm处有一紫光发射峰,在约572 nm处有一绿发光射峰,Mo掺杂后明显提高了样品的发光强度。     

共轭聚合物单分子构象和能量转移特性研究

利用基于宽场显微光学系统的单分子散焦成像技术测量了不同构象poly[2,7-(9,9-dioctylfluorene)-alt-4,7-bis(thiophen-2-yl)benzo-2,1,3-thiadiazole](PFO-DBT)共轭聚合物单分子的光物理与动力学特性.通过分析共轭聚合物单分子的荧光轨迹和对应的发射偶极取向变化识别共轭聚合物单分子发光单元,发现延伸构象下的单分子呈现多发色团发光特性,而折叠构象下的单分子保持高效链间能量转移,呈现单个发色团发光特性.共轭聚合物单分子构象对能量转移效率的影响可用于研究基于共轭聚合物的光电器件和分子器件.     

多孔硅光致发光的非线性光学特性

采用电化学腐蚀法制备多孔硅（ＰＳ）,测量了多孔硅在近红外光（８００ｎｍ）激光下的光致发光（ＰＬ）谱和光致发光激光（ＰＬＥ）谱;结果表明多孔硅具有良好的上转换荧光特性光学特性并存存放时间 长,在一定期内峰值强度有明显的增。这种非线性光学响应的增强,被认为与空间量子限制效应作用下局域束缚关,光致发光谱的多峰结构表明多孔硅中存在多种发光中心。用量子限制／发光中心模型可以解释本实验结果。     

MEH-PPV薄膜的光学参数计算

测量了由修正的Gilch方法制作的MEH-PPV薄膜的反射光谱, 对于玻璃基底对反射谱的影响做了修正. 利用了修正后的反射谱进行了kk变换, 获得了薄膜的折射率n. 再用计算所得的数据反算出薄膜的反射率与测量的反射谱是一致的, 获得的折射率随波长的变化与测量的吸收谱是相对应的, 对所得结果进行了误差分析.     

二氧化钛阵列的制备及其光学性能

以水热法制备了由纳米棒组成的二氧化钛阵列。通过控制反应时间,对组成阵列的二氧化钛纳米棒的尺寸进行调节。利用扫描电镜和X射线衍射光谱分析了样品的形貌和晶体结构,发现将反应时间由4 h延长至8 h,二氧化钛纳米棒的直径由100 nm增大到200 nm。利用紫外-可见吸收光谱测量了样品的光吸收特性,发现了尺寸效应引起的吸收边和带隙变化,反应时间由4 h延长至8 h,样品带隙由3.09 eV变化至2.97 eV。利用荧光光谱研究样品的光致发光性能,发现了样品的近带边发光(382 nm左右)、自陷激子发光(420 nm左右)、束缚激子发光(456 nm左右)和缺陷能级发光(492 nm左右)。     

Electrical and optical characteristics of various PPV derivatives (MEH-PPV, CzEH-PPV, OxdEH-PPV)

To investigate the electrical characteristics of polymer based light emitting diode (LED) devices, we fabricated the hole transport device (HTD) and the electron transport device (ETD). The ITO and Au with high work function were used as electrodes for the HTD, and the Al and Li:Al with low work function were used for the ETD. The active layer materials were poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylene vinylene] (MEH-PPV), poly[2-(N-carbazolyl)-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylene vinylene] (CzEH-PPV), and poly[2-(4-tert-butylphenyl)-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole-5(2-ethylhexoxy)-1,4-phenylene vinylene] (OxdEH-PPV). We measured the current density–applied field (J–E) characteristics of the HTD and ETD with various thickness at different temperatures. The results of the J–E curves were analyzed by using tunneling model, space charge limited conduction (SCLC) model, etc. In the SCLC model, the mobility of the hole and the electron of MEH-PPV is 10⁻⁶ and 10⁻⁸ cm²/Vs, respectively. For CzEH-PPV and OxdEH-PPV, the hole mobility is similar to the value of the electron mobility with 10⁻¹⁰ cm²/Vs. The luminescent efficiency of CzEH-PPV or OxdEH-PPV is higher than that of MEH-PPV. The results of photoconductivity of the systems qualitatively agrees with the result of the electrical measurement. We analyze that the balance of the electron and the hole mobility plays an important role for the efficiency of the LEDs.     

新型蒽衍生物蓝光材料的合成及光电性能研究

通过引入具有电子传输性能的噁二唑衍生物支链,采用Suzuki偶联反应,设计并合成了一种新型的蒽衍生物蓝光材料,同时研究了它的光学性能、热学性能、电化学性能以及成膜性。研究结果表明,该化合物在四氢呋喃溶液中发射蓝色荧光,最大发射波长为433 nm,其荧光量子效率为0.94,是9,10-二(β-萘基)蒽(ADN)的1.17倍。该化合物薄膜经过100℃高温烘烤3 h,依然保持连续、均一、平整的无定型结构,是制备长寿命、高效率OLED的很有潜力的材料。     

新型蒽衍生物蓝光材料的合成及光电性能研究

通过引入具有电子传输性能的噁二唑衍生物支链,采用Suzuki偶联反应,设计并合成了一种新型的蒽衍生物蓝光材料,同时研究了它的光学性能、热学性能、电化学性能以及成膜性。研究结果表明,该化合物在四氢呋喃溶液中发射蓝色荧光,最大发射波长为433 nm,其荧光量子效率为0.94,是9,10-二（β-萘基）蒽（ADN）的1.17倍。该化合物薄膜经过100 ℃高温烘烤3 h,依然保持连续、均一、平整的无定型结构,是制备长寿命、高效率OLED的很有潜力的材料。     

较高浓度PbSe量子点硅酸盐玻璃的制备及光学表征

采用高温熔融-热处理法,以ZnSe作为PbSe量子点的硒源,成功制备了较高浓度的PbSe量子点硅酸盐玻璃。透射电子显微镜(TEM)测试表明,量子点在玻璃基质中的体积比高达2%～4%,高于采用Se作为硒源时的掺杂体积比。X射线衍射(XRD)测试表明,PbSe量子点呈立方晶体结构。光致发光(PL)光谱测试表明,量子点有强烈的荧光发射,发光波长半峰全宽(FWHM)覆盖1400～2600nm,其PL峰值强度和FWHM均大于以Se为硒源时的情形。以ZnSe代替Se作为PbSe量子点的硒源,可有效避免Se组分的高温挥发,同时,残余Zn形成的ZnO有利于玻璃中PbSe量子点的析晶,从而提高了PbSe量子点在玻璃中的含量。该PbSe量子点玻璃,可用来进一步制备成超带宽、高增益的红外光纤放大器。     

不同晶向SrTiO3上外延GaAs薄膜的光谱研究

利用MBE生长技术,成功地在不同晶向SrTiO3(100)(111)(110)衬底上生长了GaAs薄膜,利用显微Raman和荧光光谱（PL）对此进行了研究。实验结果表明,在不同晶向SrTiO3上生长的GaAs薄膜有不同的晶向和应力状态。荧光光谱（PL）研究表明在SrTiO3(100)(111)晶面上生长的GaAs薄膜的PL峰发生明显的蓝移。研究表明在SrTiO3(110)面上生长的GaAs薄膜和体单晶基本上一致,有更好的光学质量。     

MOCVD方法生长ZnO微米柱的结构与光学性质

通过X射线衍射、扫描电子显微镜和变温光致发光光谱对MOCVD方法生长在蓝宝石衬底上的ZnO微米柱材料的结构及发光特性进行了表征.X射线衍射结果表明,ZnO具有良好的c轴择优取向,扫描电子显微镜图中可观察出ZnO微米在呈六角结构生长,半径约为0.5～1.5μm.样品的发光光谱通过He-Cd激光器的325nm线激发,从光谱中发现低温(81K)下出现极强的与激子相关的带边发光峰,温度升高到360K时与自由激子相关的紫外发射峰仍然是清晰可见.     

用巯基乙酸作稳定剂制备CdSe纳米晶的光学性质

以巯基乙酸为稳定剂制备了CdSe纳米晶，通过尺寸选择沉淀得到2nm到3nm之间不同尺寸的纳米晶，利用室温光吸收，光致发光（PL）和光致发光激发（PLE）谱来研究了CdSe纳米团簇的光学性质。紫外－可见吸收谱给了具有清晰激光特征的尖锐吸收边，这表明样品的尺寸分布很窄。光致发光研究表明，样品有两个发射带，一个具有较高能量位于吸收边，来自电子－空穴对从最低激发态能级弛豫后的辐射复合，另一个低能发射带归属于基质与纳米晶界面存在的俘获中心。PLE谱中有2个吸收带，分别是S－S和P－P跃迁。最后还给出了不同激发能量下的发光特性。     

卟啉掺杂的MEH-PPV薄膜和氯仿溶液的光学性质

研究了不同质量浓度卟啉(TTP)掺杂的MEH-PPV的紫外吸收和荧光发射光谱。这种掺杂体系在膜中和氯仿溶液中的吸收光谱具有同样的行为,同时,在这两种情况下发现了MEH-PPV链的聚集,以及TTP在420nm的吸收随掺入量的增加而增加。但是,膜的发射光谱与氯仿溶液中的有所不同。因TTP的吸收带与MEH-PPV发射带的重叠,在膜和氯仿溶液中的高浓度掺杂体系中存在从MEH-PPV到TTP的Frster能量转移,但是在高TTP掺杂下的氯仿溶液中能量转移导致MEH-PPV发射峰的劈裂,而当溶液被稀释时,这种现象消失,表明此时能量给体和受体的距离扩大,这种能量转移的速率为1×108mg·mL-1·s-1。