表面配体调控制备高质量钙钛矿量子点及其发光二极管器件研究开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着科学技术和工业生产水平的不断提高,照明、显示产品经过一代又一代的更新,最终发展出半导体发光二极管(led)产品,并且,此类产品在21世纪的照明、显示产品市场中全面占据主力位置。led是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件,这种电子元件早在1962年出现,早期只能发出低光度的红光,之后发展出其他单色光的版本,时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线,光度也提高到相当的光度。led被称为第四代光源,具有电光转化效率高、绿色环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、反复开关无损寿命、体积小、防水、微型、防震、易调光、光束集中、色彩多样、维护简便等特点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。

根据led器件结构中活性层的不同,将led大致分为有机led(oled)、量子点led(qled)和钙钛矿led(peled)。1979年,oled被华裔科学家邓青云博士偶然发现,自此oled的研究开始。oled具有与传统led类似的发光机理,特殊的是其活性层使用的是有机材料,因此具有一系列优异的特性。自上个世纪八十年代以来,半导体量子点(qds)由于其独特的光学性质被逐渐被选做led器件的发光材料,被广泛应用在光电子学领域。半导体量子点具有可通过改变量子点尺寸调节发射光谱、发光效率高、色纯度高、生产成本低的特性。钙钛矿是结构简式为amx3的材料,因其极高的plqy和易调谐带隙以及发光光谱的窄半峰宽(fwhm)的特点,使它们具有很高的led应用潜力。

近年来,基于钙钛矿结构的量子点因其低成本的制备以及优异的光电性能越来越引人关注。takayuki chiba等人在2018年通过阴离子交换铵碘盐与红色钙钛矿量子点成功研制出了21.3%的外量子效率和高色纯度的高效发光装置;余彬海等人也在2018年研制出了高稳定性的sebs包裹钙钛矿量子点发光材料;

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2. 研究的基本内容与方案

基本内容

材料制备:在室温下用溶液法并通过离子交换合成全无机cspbbr3钙钛矿量子点;选取不同种类的表面配体制备高质量量子点,以合成的聚合物/钙钛矿量子点为活性层制备发光二极管器件;

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-7周:按照设计方案,利用表面配体调控来制备高质量的钙钛矿量子点。

第8-12周:通过选取的表面配体制备钙钛矿量子点发光器件,测试发光特性。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]song j,li j, xu l, et al. room‐temperature triple‐ligand surface engineeringsynergistically boosts ink stability, recombination dynamics, and chargeinjection toward eqe‐11.6% perovskite qleds[j]. advanced materials, 2018,30(30): 1800764.

[2]lu m,zhang x, bai x, et al. spontaneous silver doping and surface passivation ofcspbi3 perovskite active layer enable light-emitting devices with an externalquantum efficiency of 11.2%[j]. acs energy letters, 2018, 3(7): 1571-1577.

[3]wei s,yang y, kang x, et al. room-temperature and gram-scale synthesis of cspbx 3 (x=cl, br, i) perovskite nanocrystals with 50–85% photoluminescence quantumyields[j]. chemical communications, 2016, 52(45): 7265-7268.

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