Mn掺杂ZnSe量子点变温发光性质研究

量子点(QD)照明器件中电流导致的焦耳热会使其工作温度高于室温,因此研究量子点的发光热稳定性十分重要。本文利用稳态光谱和时间分辨光谱研究了具有不同壳层厚度的Mn掺杂ZnSe(Mn: ZnSe)量子点的变温发光性质,温度范围是80～500 K。实验结果表明,厚壳层(6.5单层(MLs))Mn: ZnSe量子点的发光热稳定性要优于薄壳层(2.6 MLs)的量子点。从80 K升温到400 K的过程中,厚壳层Mn: ZnSe量子点的发光几乎没有发生热猝灭,发光量子效率在400 K高温下依然可以达到60%。通过对比Mn: ZnSe量子点的变温发光强度与荧光寿命,对Mn: ZnSe量子点发光热猝灭机制进行了讨论。最后,为了研究Mn: ZnSe量子点的发光热猝灭是否为本征猝灭,对具有不同壳层厚度的Mn: ZnSe量子点进行了加热-冷却循环(300-500-300 K)测试,发现厚壳层的Mn: ZnSe量子点的发光在循环中基本可逆。因此,Mn: ZnSe量子点可以适用于照明器件,即使器件中会出现不可避免的较强热效应。     

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。     

Be掺杂InAs自组织量子点的发光特性

首次细致地研究了InAs量子点中直接掺杂Be对其发光特性的影响.光致发光(PL)谱的研究表明, 较低掺杂浓度时, 发光峰蓝移, 同时伴随着发光谱线变窄.而较高浓度的掺杂会对量子点的光谱特性产生不良的影响, 发光强度明显变弱.相信该研究对InAs自组织量子点在器件应用方面有很重要的意义.     

Be掺杂InAs处组织量子点的发光特性

首次细致地研究了ＩｎＡｓ量子点中直接掺杂Ｂｅ对其发光特性的影响。光致发光（ＰＬ）谱的研究表明,较低掺杂浓度时,发光峰蓝移,同时伴随着发光谱线变窄。而较高浓度的掺杂会对量子点的光谱特性产生不良的影响,发光强度明显变弱。相信该研究对ＩｎＡｓ自组织量子点在器件应用方面有很重要的意义。     

ZnS:Mn纳米晶的制备及其发光性能研究

以C19H42BrN为表面活性剂,采用水热法合成了ZnS:Mn纳米晶,分别利用XRD、TEM、荧光光谱仪对其物相、形貌及光学性能进行了研究。结果表明:ZnS:Mn纳米晶为闪锌矿ZnS结构,颗粒近似球形,平均粒径为4～8 nm。荧光光谱显示,ZnS:Mn纳米晶的荧光发射峰强度随着Mn2+掺杂浓度和表面活性剂含量的增加而逐渐增强。     

不同位置的Mn掺杂对ZnO量子点的电磁特性影响

采用基于态密度泛函理论的第一性原理赝势法,分析了直径为1.2nm的ZnO量子点体系(Zn45O45H72,并经H钝化)在中心、中间、表面三种不同位置Mn掺杂情况下的晶体结构、能带结构、态密度分布和磁性.模拟结果表明：中间位置掺杂时,体系的结合能最低,同时导电性能最好;中心位置掺杂略劣于中间位置掺杂;而表面位置掺杂时,结合能明显偏高,同时导电性能明显减弱.在磁性方面,随着掺杂位置变化,体系中各原子的总磁矩和磁矩分布会发生明显变化,但体系的总磁矩基本不变.     

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。     

氮-磷共掺杂石墨烯量子点制备及荧光特性

为了制备氮-磷共掺杂石墨烯量子点(N,P-GQDs)以探索其荧光性质的可调性,我们采用水热法以柠檬酸为碳源,六氯三聚磷腈为氮源、磷源,制备出了蓝色光致发光的氮-磷共掺杂石墨烯量子点(N,P-GQDs)。通过一些测试表征可以发现:制备的N,P-GQDs尺寸分布均匀,其横向平均尺寸约4.8 nm,晶格间距为0.24 nm,纵向平均厚度约0.95 nm。在光学性能测试中,观察到N,P-GQDs的荧光发射光谱对激发波长具有强的依赖性,其对可见光表现为较强的吸收性。通过量子产率公式计算得出N,P-GQDs的量子产率为10.4%。所制备出的N,P-GQDs具有优异的抗漂白能力及光学稳定性。通过调节样品的稀释浓度比例对N,P-GQDs的荧光性质的可调性进行研究,发现随着稀释倍数的增加,荧光强度先增加后下降。此外,发现制备的N,P-GQDs对Fe³⁺产生强烈的复合作用,使N,P-GQDs荧光猝灭,由此建立了Fe³⁺的传感分析方法。     

基于Cu掺杂ZnInS和ZnCdS量子点的高显色性白光LED

利用胶体化学方法合成了发光波长可调的Cu掺杂量子点, 其波长范围可从绿光到深红光连续调节.通过将绿光ZnInS :Cu和红光ZnCdS :Cu量子点与蓝光GaN芯片相结合, 制备了高显色性的白光LED, 其流明效率为71 lm·W^-1, 色温为4 788 K, 显色指数高达94, CIE色坐标为(0.352 4, 0.365 1).通过测量Cu掺杂量子点的荧光衰减曲线, 发现不存在从绿光ZnInS :Cu到红光ZnCdS :Cu量子点的能量传递过程, 因为红光ZnCdS :Cu量子点在绿光波段没有吸收. 实验结果表明, Cu掺杂量子点有望应用于固态照明领域.     

铯铅溴量子点的合成与发光性质

通过改进的热注射法制备了铯铅溴量子点材料。制得的量子点属于立方相结构,形貌是纳米立方体形状,尺寸均匀,边长约为10 nm,分散良好,在空气中可稳定2个月以上。铯铅溴量子点有较宽的激发光谱和强烈的绿光发射峰,荧光呈双指数过程衰减,平均寿命为纳秒量级。所得的量子点胶体可以通过滴制或旋涂的方法制成均匀的薄膜,在太阳能电池、光电探测器、LED和激光等半导体光电领域都有潜在的应用。     

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。     

Tunable and High Photoluminescence Quantum Yield from Self‐Decorated TiO2 Quantum Dots on Fluorine Doped Mesoporous TiO2 Flowers by Rapid Thermal Annealing

Herein a novel approach is reported to achieve tunable and high photoluminescence (PL) quantum yield (QY) from the self‐grown spherical TiO₂ quantum dots (QDs) on fluorine doped TiO₂ (F‐TiO₂) flowers, mesoporous in nature, synthesized by a simple solvothermal process. The strong PL emission from F‐TiO₂ QDs centered at ≈485 nm is associated with shallow and deep traps, and a record high PL QY of ≈5.76% is measured at room temperature. Size distribution and doping of F‐TiO₂ nanocrystals (NCs) are successfully tuned by simply varying the HF concentration during synthesis. During the post‐growth rapid thermal annealing (RTA) under vacuum, the arbitrary shaped F‐TiO₂ NCs transform into spherical QDs with smaller sizes and it shows dramatic enhancement (≈163 times) in the PL intensity. Electron spin resonance (ESR) and X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) confirm the high density of oxygen vacancy defects on the surface of TiO₂ NCs. Confocal fluorescence microscopy imaging shows bright whitish emission from the F‐TiO₂ QDs. Low temperature and time resolved PL studies reveal that the ultrafast radiative recombination in the TiO₂ QDs results in highly efficient PL emission. A highly stable, biologically inert, and highly fluorescent TiO₂ QDs/flowers without any capping agent demonstrated here is significant for emerging applications in bioimaging, energy, and environmental cleaning.     

双模自组织量子点光致发光的温度依赖性

采用稳态速率方程模型,对双模自组织量子点光致发光的温度依赖性进行了研究,模拟获得了不同温度下双模自组织量子点的光致发光光谱,并进一步研究了两组量子点分布的光致发光强度比的温度依赖性。研究表明:在低温下(<75K),两组量子点分布的发光强度比基本保持不变;随着温度的升高(75K相似文献   

自组织量子点光致荧光的温度依赖性

自组织量子点光致荧光的温度依赖性研究,对于实现室温下高效的量子点光电器件有着非常重要的意义。而量子点中的载流子动力学过程将决定其光致荧光的温度依赖性。采用稳态速率方程模型模拟了自组织量子点中载流子动力学过程,并且考虑了量子点材料带隙随温度的变化;模拟了不同温度下自组织量子点的光致荧光光谱,并获得了光谱的积分强度、峰值能量及半峰全宽随温度的变化曲线。研究表明:模拟结果与已报道的实验数据符合得很好。由此可知,所采用的模型能够很好地反映自组织量子点中的载流子动力学过程。     

CdSeS量子点的光吸收谱亚结构和光致发光激发谱分析

用光致发光激发(PLE)谱分析吸收谱的亚结构。实验样品是共熔法制备的CdSeS量子点玻璃,量子点的生长时间分别为2h和4h,高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分析得到样品中量子点的平均直径分别为3．6nm和3．8nm。在室温下对样品进行了光吸收谱和光致发光激发谱研究。光吸收谱显示了量子尺寸效应,光致发光激发谱中低能端有两个明显的峰。考虑价带简并以及电子与空穴之间的相互作用,通过理论分析和数值计算,得到1S3/2-1Se和2S3/2-1Se的跃迁能量及其随量子点半径的变化,由此确认光致发光激发谱中的两个峰分别为1S3/2-1Se和2S3/2-1Se跃迁。