掺杂量子点的多尺度微结构构建与光色调控

发布时间：2022-07-13 17:15

　　掺杂半导体量子点兼具量子点材料的本征光学特性和掺杂离子的发光性能,在光电器件、生物标记和荧光传感等多个领域显示出诱人的应用前景。本论文分别以过渡金属离子掺杂的Ⅱ-Ⅳ族硫属化合物和全无机CsPbX3（X =Cl,Br,I）钙钛矿量子点作为研究对象,开展了不同体系掺杂量子点的多尺度微结构构建和光色调控的研究。本论文主要研究成果如下:（1）制备了 ZnS:Mn2+/ZnS/ZnS:Cu2+/ZnS核多层壳结构量子点。通过控制原料中S:Zn比、包覆温度以及Mn2+与Cu2+离子的掺杂浓度与掺杂位置,制备出了量子效率达到38%的白光发射ZnS:Mnn2+/ZnS/ZnS:Cu2+/ZnS量子点。（2）制备了 CdS/ZnS/ZnS:Mn2+/ZnS核多层壳结构量子点。基于该量子点具有随激发光功率、量子点溶液浓度变化而变色的特性,实现了其在特定激发光功率和浓度下的颜色调控,探索了其在光学防伪方面的应用。（3）基于CsPbBr3和和CsPb1-xMnxC13量子点的共交换作用,制备了 Mn2+掺杂的全无机钙钛矿CsPbX3量子点。通过控制Cl/Br比例,实现了 Mn2+掺杂丐钛矿量子点的光色调控,并... 

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

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致谢
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 量子点简介
        1.1.1 量子点的发光原理
        1.1.2 量子点的发光性质
    1.2 量子点能带工程
        1.2.1 核壳结构量子点
        1.2.2 合金结构量子点
        1.2.3 掺杂结构量子点
    1.3 量子点的应用
        1.3.1 量子点在发光二极管中的应用
        1.3.2 量子点在太阳能电池中的应用
        1.3.3 量子点的其他应用
    1.4 本论文的设计思想及主要研究工作
2 Mn~(2+)掺杂Ⅱ-Ⅵ族硫属核多层壳结构量子点的构筑、光色调控与应用研究
    2.1 引言
    2.2 ZnS:Mn~(2+)/ZnS/ZnS:Cu~(2+)/ZnS核多层壳结构量子点的研究
        2.2.1 实验部分
        2.2.2 多离子掺杂量子点最优结构的研究
        2.2.3 白光量子点的合成及其在LED中的应用
    2.3 CdS/ZnS/ZnS:Mn~(2+)ZnS核多层壳结构量子点的研究
        2.3.1 实验部分
        2.3.2 CdS/ZnS/ZnS:Mn~(2+)/ZnS核多壳结构量子点的合成
        2.3.3 CdS/ZnS/ZnS:Mn~(2+)/ZnS核多壳结构量子点的发光性能
        2.3.4 可变色量子点在防伪中的应用
    2.4 本章小结
3 Mn~(2+)掺杂全无机CsPbX_3 (X=Cl,Br,I)钙钛矿量子点的合成策略与发光性能调控
    3.1 引言
    3.2 Mn~(2+)掺杂对钙钛矿量子点光发光性能的影响
        3.2.1 实验部分
        3.2.2 Mn~(2+)掺杂钙钛矿量子点的发光性能
        3.2.3 Mn~(2+)掺杂钙钛矿量子点的发光机理
    3.3 离子交换策略在Mn~(2+)掺杂钙钛矿量子点中的应用
        3.3.1 实验部分
        3.3.2 钙钛矿量子点中阴阳离子交换过程的研究
        3.3.3 阴阳离子交换速率对钙钛矿量子点成分和发光性能的影响
    3.4 本章小结
4 后处理增强全无机CsPbX_3 (X=Cl~-,Br~-,I~-)钙钛矿量子发光性能与稳定性的研究
    4.1 引言
    4.2 后处理对钙钛矿量子点发光性能和稳定性的影响
        4.2.1 实验部分
        4.2.2 ZnX_2后处理对钙钛矿量子发光效率和稳定性的影响
        4.2.3 后处理对钙钛矿量子点发光性能和稳定性影响的机理
    4.3 水后处理对钙钛矿量子点发光性能的影响
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集



本文编号：3660443