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CsPbxSn1-xBr3/a?ZrP 復(fù)合材料的光學(xué)性能及其在白色發(fā)光二極管中的應(yīng)用

2023-09-04 09:43:54吳春霞賈瑞君
發(fā)光學(xué)報 2023年8期
關(guān)鍵詞:激子聲子光學(xué)

吳春霞,賈瑞君

(江蘇大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

1 引 言

目前,無機(jī)鹵化鉛鈣鈦礦量子點(diǎn)(CsPbX3,X=Cl,Br,I)(PQDs)由于其優(yōu)異的光學(xué)性能,如高色純度和可調(diào)節(jié)的帶隙,在發(fā)光二極管中得到了廣泛的應(yīng)用[1-3]。然而,由于鈣鈦礦材料本身結(jié)合能低,穩(wěn)定性差如空氣穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性差等缺點(diǎn),嚴(yán)重阻礙了鹵化鉛鈣鈦礦的應(yīng)用。因此,為了改善量子點(diǎn)的環(huán)境穩(wěn)定性和光致發(fā)光(PL)性能,人們提出了一些改性策略,如摻雜工程[4]、表面配體吸附[5]和涂層策略[6]。在這些策略中,表面涂覆策略是提高量子點(diǎn)穩(wěn)定性的最為便捷方法之一。而目前利用無機(jī)材料的特性,將其吸附在量子點(diǎn)表面獲得高度穩(wěn)定的量子點(diǎn)是其中更有效的涂覆策略。

最近,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種離子交換/表面吸附策略,以實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)的室溫合成和穩(wěn)定化[7]。正如Li 等所指出的,由于磷酸鋯(a-ZrP)納米片上的H+離子可以與Cs+離子交換,以及其對Pb2+離子的高度選擇性吸附功能,化學(xué)式為a-Zr(HPO4)2·H2O 的磷酸鋯納米片已廣泛應(yīng)用于污水處理[8-9]。因此,在量子點(diǎn)上吸附a-ZrP 對提高其穩(wěn)定性具有重要意義。然而,CsPbBr3/a-ZrP 的激子相關(guān)特性尚不清楚,因此,系統(tǒng)地進(jìn)行光學(xué)光譜測試并揭示a-ZrP 吸附層對CsPbBr3PQDs 的光生載流子復(fù)合過程具有重要意義。

在這項(xiàng)工作中,通過室溫法制備在表面吸附a-ZrP 納 米 片 的CsPbxSn1-xBr3PQDs,a-ZrP 吸 附 后的CsPbBr3PQDs 溶液的熒光壽命從8.56 ns 增加到55.75 ns。此外,由于結(jié)構(gòu)缺陷的減少和晶格短程有序性的提高,Sn 摻雜處理進(jìn)一步增強(qiáng)了量子點(diǎn)的發(fā)光性能。此外,測量了5~300 K 的溫度依賴性光致發(fā)光光譜,并討論了a-ZrP 吸附和Sn摻雜對CsPbBr3PQDs 激子相關(guān)光學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,a-ZrP 吸附和Sn 摻雜可以有效地減少表面缺陷,提高熒光壽命。除此之外,CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 在空氣中30 d 后仍能保持75%以上的光致發(fā)光強(qiáng)度,而CsPbBr3PQDs 低于40%??偠灾絘-ZrP 是一種能夠穩(wěn)定提高PQDs 穩(wěn)定性的有效策略。最后,將綠光CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 和 紅 光CsPbxSn1-xI2Br/a-ZrP PQDs 旋 涂 在 藍(lán)光GaN 發(fā)光二極管芯片上,制備得到穩(wěn)定的白光二極管,所制備的器件色坐標(biāo)為(0.30,0.33),色溫為7 215 K,具有良好的白光發(fā)射性能,表明Cs?PbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 復(fù)合材料是一種可用于光電領(lǐng)域的優(yōu)秀的熒光下轉(zhuǎn)換材料。

2 實(shí) 驗(yàn)

2.1 樣品制備

合成過程如圖1 所示。將0.36 mmol PbBr2、0.04 mmol SnBr2和0.4 mmol CsBr 溶 解 在DMF(8 mL)和DMSO(2 mL)的混合溶液中并攪拌,然后加 入1 mL OA 和0.5 ml OAm 作 為 配 體 以 形 成 前體混合物。將0.1 g a-ZrP 粉末在強(qiáng)攪拌下分散在10 mL 甲苯中,然后將0.2 mL 上述前驅(qū)體在室溫下注入含有a-ZrP 粉末的甲苯溶液中并攪拌1 min。最后,將量子點(diǎn)溶液離心(8 000 r/min,10 min)。之后,將量子點(diǎn)沉淀在真空干燥箱中干燥12 h 或溶解在正己烷溶液中進(jìn)行表征。需要注意的是,混合DMF 和DMSO 溶液在使用前將在120 ℃下真空干燥。

圖1 室溫下CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP 復(fù)合材料的合成示意圖Fig.1 Schematic diagram of CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP compos?ites synthesized by room temperature method

2.2 樣品表征

使用 帶 有Cu 靶 輻 射的Bruker D8 Advance 衍射儀測試樣品粉末的X 射線衍射譜(XRD)。使用透射電子顯微鏡(FEI Talos F200X G2)測量樣品溶液的透射電鏡圖像(TEM)。紫外-可見吸收光譜采用島津 2600 紫外分光光度計測試。時間分辨光譜通過愛丁堡 FLS 1000 光譜儀測試。將樣品旋涂在石英玻璃襯底上,通過低溫恒溫系統(tǒng)(Janis 150c)、液氦循環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)腔內(nèi)溫度從5~300 K,測試變溫 PL 光譜。

3 結(jié)果與討論

3.1 形貌表征分析

如圖2所示,在a-ZrP納米片上分布CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs。a-ZrP 的層狀晶體結(jié)構(gòu)和其表面上的大量羥基(—OH)基團(tuán)有良好的離子交換能力和高的Pb2+吸附率,并且陰離子HPO42-基團(tuán)結(jié)合的氫原子酸性非常低,容易和其他陽離子交換(如Cs+)[10]。因此可以觀察到PQDs錨定于a-ZrP納米片上。

圖2 a-ZrP 納米片的TEM(黃色箭頭所指的粒子是CsPbx?Sn1-xBr3PQDs)Fig.2 TEM images of a-ZrP nanosheet(the particles pointedout by yellow arrows are CsPbxSn1-xBr3PQDs)

圖3(a)、(b)分別為CsPbBr3PQDs 和CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs的透射電子顯微鏡(TEM)圖像??梢杂^察到,所制備的量子點(diǎn)樣品均呈現(xiàn)有序排列的立方體形貌[11]。但吸附a-ZrP、Sn 摻雜后的CsPbBr3量子點(diǎn)形貌無明顯變化,尺寸變得不均勻并且略微增大。從尺寸的粒徑分布直方圖(圖3(e)、(f))可以看出,處理后的量子點(diǎn)平均尺寸從10.5 nm 略微增大到12.2 nm,這是由于量子點(diǎn)表面吸附了a-ZrP 導(dǎo)致晶粒增大[12]。a-ZrP主要是由H+離子與多余的Cs+離子交換吸附于量子點(diǎn)上,形成了量子點(diǎn)表面的致密無機(jī)保護(hù)層,將鈣鈦礦表面與空氣、水、氧氣等隔離,提高量子點(diǎn)的穩(wěn)定性。由于a-ZrP的吸附,所以CsPbx?Sn1-xBr3/a-ZrP PQDs 的粒徑尺寸有所增大。圖3(c)、(d)為對應(yīng)樣品的高分辨透射電子顯微鏡圖像(HRTEM),其晶面間距由0.374 nm 上升至0.443 nm,但與典型立方相CsPbBr3PQDs 的晶面間距相似,這表明CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 同樣是具有高結(jié)晶質(zhì)量的立方相結(jié)構(gòu)。

圖3 CsPbBr3PQDs((a)、(c)、(e))和CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs((b)、(d)、(f))的TEM 圖像、HRTEM 圖像和尺寸分布立方圖。Fig.3 TEM image,HRTEM image and size distribution histogram of CsPbBr3PQDs((a),(c),(e))and CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs((b),(d),(f)).

此外,使用EDS元素圖譜分析了CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 的元素分布狀況(圖4),圖像顯示Cs、Pb、Br、Sn、P、Zr 等元素已經(jīng)均勻分布,這也說明量子點(diǎn)表面被a-ZrP 吸附成功。

圖4 CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP 復(fù)合材料的EDS 元素圖譜Fig.4 EDS elemental mapping of CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP

3.2 結(jié)構(gòu)分析

圖5 顯示 了CsPbBr3PQDs 和CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 的X 射線衍射譜(XRD),從圖中可以看出在~21.5°、~30.6°、~34.4°、~37.7°處均有清晰的衍射峰,分別與晶面(110)、(200)、(210)、(211)對應(yīng),說明吸附a-ZrP 前后均為典型的立方相鈣鈦礦結(jié)構(gòu),與TEM 圖像分析結(jié)果一致。其中,吸附a-ZrP 后的XRD 譜具有更寬的半寬峰。根據(jù)謝樂公式[13],表明吸附a-ZrP 后量子點(diǎn)的平均晶粒尺寸變大,與TEM 分析結(jié)果一致。以上結(jié)果表明,a-ZrP 粉末已經(jīng)成功吸附在CsPbxSn1-xBr3PQDs 表面。此 外,在22°~28°及40°~49°范 圍 內(nèi)CsPbx?Sn1-xBr3/a-ZrP PQDs 樣品出現(xiàn)較多的寬峰,這來自于a-ZrP,說明a-ZrP 基質(zhì)并不會破壞鈣鈦礦量子點(diǎn)的立方相結(jié)構(gòu)[14-15]。

圖5 (a)~(b)量子點(diǎn)溶液在環(huán)境光和紫外燈照射下的圖片(從左到右 為CsPbBr3、CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP);(c)室 溫 法 制 備CsPbxSn1-xBr3PQDs 和CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 的XRD 衍射譜。Fig.5 (a)-(b)Image of PQDs under ultraviolet light.(c)XRD patterns of CsPbxSn1-xBr3PQDs and CsPbxSn1-x?Br3/a-ZrP PQDs.

3.3 光學(xué)特性表征

為了探究a-ZrP 吸附和錫離子摻雜對量子點(diǎn)光學(xué)性能的影響,我們對量子點(diǎn)進(jìn)行了一系列光學(xué)測試。如圖6(a)所示,當(dāng)摻雜少量的錫離子時,可以通過輻射途徑促進(jìn)激子重組,樣品的熒光強(qiáng)度增大,提高光學(xué)性能;但隨著錫離子含量的增加,氧缺陷空位增多,這些缺陷會導(dǎo)致更多的非輻射復(fù)合中心,致使PL 強(qiáng)度迅速下降[16]。綜合選擇摻雜了10%錫離子的量子點(diǎn)吸附a-ZrP。圖6(b)為量子點(diǎn)的熒光光譜和紫外-可見光吸收光譜,所有樣品均具有較好的熒光對稱性和窄的半高寬(FWHM)。在相同的量子點(diǎn)濃度下,CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 比純的CsPbBr3PQDs 的光致發(fā)光強(qiáng)度提高200%。這是由于錫離子和氫離子有效鈍化了量子點(diǎn)表面及內(nèi)部缺陷,并且缺陷是非輻射復(fù)合的來源之一[17],會降低光子的發(fā)射效率。這說明處理后的CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 具有良好的應(yīng)用前景。CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 對比純的CsPbBr3PQDs 的吸收帶邊和熒光發(fā)光中心分別藍(lán)移了4 nm 和2 nm,但并沒有引入新的發(fā)光峰和吸收帶。這是由于量子點(diǎn)吸附于a-ZrP 納米片上,導(dǎo)致生長方向呈片狀,由于尺寸限制效應(yīng)引起輕微的藍(lán)移。同時,樣品的PL 光譜相較于UV-Vis 光譜也有4 nm 的斯托克斯位移,較小的斯托克斯位移是激子的典型特征,說明光子由于振動弛豫而消散的能量很小,表明量子點(diǎn)具有良好的發(fā)光特性。此外,CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 的FWHM 相對于CsPbBr3PQDs 略微變窄,這是由于奧斯特瓦爾德熟化的影響,也表明粒徑分布變寬的散焦現(xiàn)象。量子效率(PLQY)由67.65%上升至78.29%,這是由于離子交換表面鈍化的影響。

圖6 (a)摻雜不同Sn 濃度CsPbBr3PQDs 的PL 光譜;(b)CsPbBr3PQDs 和CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 的PL 光譜(實(shí)線)和UV-Vis 光譜(虛線)。Fig.6 (a)PL spectra of CsPbBr3PQDs with different Sn2+concentrations. (b)Absorption spectra(dashed line)and PL spectra(solid line).

為了探究處理后對量子點(diǎn)載流子復(fù)合過程的影響,對量子點(diǎn)進(jìn)行了時間分辨光譜(TRPL)表征。圖7 顯示了在375 nm 光激發(fā)下,在522 nm 波長處進(jìn)行監(jiān)測的熒光衰減曲線,可以通過公式(1)的雙指數(shù)衰減函數(shù)進(jìn)行壽命擬合,并使用公式(2)計算平均壽命:

圖7 375 nm 波長激發(fā)下的TRPL 光譜和擬合曲線Fig.7 TRPL spectra and fitting curves at 375 nm excitation wavelength

有關(guān)擬合參數(shù)的詳細(xì)結(jié)果如表1 所示。其中τi是各個階段的復(fù)合壽命,Ai為對應(yīng)復(fù)合壽命的系數(shù)。這里的快、慢組成的兩個壽命分別對應(yīng)束縛激子和自由激子的壽命。CsPbBr3PQDs 和CsPbx?Sn1-xBr3/a-ZrP PQDs 的平均壽命分別為8.56 ns 和55.75 ns。壽命的增長說明處理后的量子點(diǎn)減少了輻射復(fù)合中心的密度,從而提高了量子點(diǎn)的發(fā)光強(qiáng)度[18]。

表1 擬合的熒光壽命參數(shù)表Tab.1 Fitted fluorescence lifetime parameters of samples

為了進(jìn)一步探究量子點(diǎn)的激子和光子相關(guān)的熒光特性,對CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 進(jìn)行了溫度范圍為5~300 K 的溫度依賴的熒光光譜測試。如圖8(a)、(b)所示,隨著溫度升高,樣品的變溫光譜曲線呈現(xiàn)出以下典型特征:(1)PL 發(fā)光強(qiáng)度持續(xù)下降,且低溫時強(qiáng)度相對于高溫時高得多,這歸因于低溫抑制了非輻射復(fù)合過程;(2)熒光發(fā)光中心逐漸向短波長方向藍(lán)移,CsPbBr3PQDs 和CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 分 別 藍(lán) 移 了9 nm 和7 nm,這是晶格熱膨脹和電子-聲子的相互作用引起的;(3)PL 峰的半高寬逐漸展寬;(4)所有監(jiān)測溫度下,樣品的PL 熒光峰均呈現(xiàn)對稱,說明樣品未發(fā)生結(jié)構(gòu)相變。下面對這些光學(xué)物理現(xiàn)象進(jìn)行討論及解釋。

圖8 CsPbBr3PQDs(a)和CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs(b)在不同溫度(5~300 K)下的PL 光譜Fig.8 Temperature-dependent PL spectra of CsPbBr3PQDs(a)and CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs(b)in the temper?ature range of 5-300 K

圖9(a)為樣品的PL 積分強(qiáng)度與溫度之間的關(guān)系,使用雙指數(shù)Arrhenius 方程擬合:

圖9 樣品的熒光強(qiáng)度(a)、帶隙(b)、光譜半高寬(c)與溫度之間的函數(shù)關(guān)系。Fig.9 The relationship between fluorescence intensity(a),bandgap(b),spectral half-with(c)and temperature of sample.

其中,I0是 溫度T=0 K 時的 積分 PL 強(qiáng)度,KB為 玻爾 茲 曼 常 數(shù),C1和C2為 擬 合 常 數(shù),E1和E2分 別 對應(yīng)低溫(<90 K)和高溫(>90 K)時的激子結(jié)合能。CsPbBr3PQDs 和CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 擬 合 結(jié)果分別為E1=3.67 meV、E2=15.7 meV 和E1=8.81 meV、E2=55.67 meV。CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 高溫時的激子結(jié)合能遠(yuǎn)高于室溫?zé)犭婋x能(26 meV),這可以保證激子的穩(wěn)定性和高效的輻射復(fù)合[19]。激子在室溫下較為穩(wěn)定,熒光衰減曲線更為平緩,耐溫性有所改善,更適合做發(fā)光材料。

CsPbBr3PQDs 和CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 復(fù)合材料的光學(xué)帶隙寬度和溫度之間的關(guān)系如圖9(b)所示??梢酝ㄟ^以下公式對其進(jìn)行擬合[12]:

其中,E0是未重整化帶隙寬度,ATE表示帶隙的熱膨脹系數(shù),AEP表示電子-聲子耦合系數(shù),EP表示平均光學(xué)聲子能量。利用以上公式得到的各項(xiàng)擬合數(shù)據(jù)如表2 所示。從圖9(b)可知,帶隙溫度變化基本為線性區(qū)域,帶隙近似線性藍(lán)移,這說明晶格的熱膨脹占主導(dǎo)地位。CsPbBr3PQDs 的線性斜率大于CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs,表明CsPbx?Sn1-xBr3/a-ZrP PQDs 的熱 膨 脹 系 數(shù)ATE小[20],這是 由 于 改 性后量子點(diǎn)結(jié)合能降低引起的。同時,量子點(diǎn)表面吸附a-ZrP 納米片導(dǎo)致晶格發(fā)生結(jié)構(gòu)變化,晶體在晶向三方向原子排列密度發(fā)生變化,也導(dǎo)致熱膨脹系數(shù)減小。

表2 PL熒光光譜的半高寬與溫度關(guān)系的擬合數(shù)據(jù)參數(shù)表Tab.2 Fitting results of bandgap as a function of temperature

如圖9(c)所示,PL 熒光光譜的半高寬隨溫度的升高而展寬,可以通過segall 公式來描述三種展寬之間的關(guān)系[21]:

其中,Γinh是由晶體無序而導(dǎo)致的非均勻展寬貢獻(xiàn),與溫度無關(guān);φAC表示激子-橫向聲學(xué)聲子耦合系數(shù),主要與變形勢相互作用有關(guān);φLO為激子-縱向光學(xué)聲子耦合系數(shù),ELO為縱向光學(xué)聲子能量。擬合得到的數(shù)據(jù)如表3 所示。從圖9(c)可知,CsPbBr3PQDs 和CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 的 半高寬隨溫度升高差異逐漸增大。兩者的φAC值都很小,說明電子-聲子耦合系數(shù)對PL展寬影響小[22]。因此,激子-縱向光學(xué)聲子耦合系數(shù)φLO的貢獻(xiàn)較大。Cs?PbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs的φLO更大,表明復(fù)合材料在高溫下的熱猝滅效應(yīng)得到了改善[23]。

表3 PL 熒光光譜的半高寬與溫度關(guān)系的擬合數(shù)據(jù)參數(shù)Tab.3 Fitting results of FWHM as a function of temperature

當(dāng)鈣鈦礦納米晶體暴露在外界環(huán)境中時,具有離子性質(zhì)的PQDs 的晶體結(jié)構(gòu)容易退化分解,具有較差的濕度穩(wěn)定性。為了進(jìn)一步證明量子點(diǎn)經(jīng)過摻雜、吸附等處理后的穩(wěn)定性有所改善,對其進(jìn)行了空氣穩(wěn)定性測試。將相同量的CsPbBr3PQDs 和CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 溶 液 旋 涂 至 石英玻璃基底上放置30 d 進(jìn)行測試。如圖10 所示,CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 薄膜在空氣中放置30 d后仍然可以保持原有PL 熒光強(qiáng)度的76%,而純CsPbBr3PQDs 薄 膜 的PL 強(qiáng) 度 只 有 原 來 的37%。這表明,一定量的錫離子摻雜和a-ZrP 吸附可以有效減少量子點(diǎn)表面缺陷,使量子點(diǎn)晶格收縮,形成能增加;同時也可以減少量子點(diǎn)與氧氣等外界環(huán)境的直接接觸[24],從而使量子點(diǎn)穩(wěn)定性增加,并且也可以使Pb元素擴(kuò)散減少。綜上所述,經(jīng)過Sn摻雜、a-ZrP吸附等處理改性手段后,材料的穩(wěn)定性增加[25]。

3.4 CsPbxSn1-xBr3/a?ZrP PQDs 在白色發(fā)光二極管方面的應(yīng)用

為了研究CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 復(fù)合材料在光電器件領(lǐng)域的應(yīng)用前景,將綠色CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 和紅色CsPbxSn1-xI2Br/a-ZrP PQDs 粉末以一定比例混合在藍(lán)光GaN 發(fā)光二極管芯片上,制備得到白色發(fā)光二極管WLED 器件。如圖11(a)所示,商用藍(lán)光GaN 芯片的發(fā)射峰在452 nm 處,綠光CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 和紅光CsPbxSn1-xI2Br/a-ZrP PQDs 發(fā)射峰分別位于529 nm 和672 nm[26-27]。圖11(b)是該WLED 器件的發(fā)光色相坐標(biāo)圖(CIE),其色坐標(biāo)為(0.30,0.33),對應(yīng)的色溫為7 215K,坐標(biāo)點(diǎn)位于白光區(qū)域,說明該WLED 器件具有良好的發(fā)光性能。此外,如圖11(c)所示,該WLED 器件在連續(xù)工作8 h后仍然保持原有90%的電致發(fā)光強(qiáng)度,且發(fā)射光譜沒有明顯的形狀改變,說明該WLED 器件有較好的穩(wěn)定性。結(jié)果表明,CsPbx?Sn1-xBr3/a-ZrP PQDs 復(fù)合材料是一種較為優(yōu)秀的熒光下轉(zhuǎn)換材料,可用于光電領(lǐng)域。

圖11 (a)EL 光譜(注入電流為20 mA);(b)WLED 的色坐標(biāo);(c)連續(xù)工作不同時間測得WLED 的EL 光譜。Fig.11 (a)EL spectrum of WLED(20 mA). (b)CIE color coordinates and CCT of WLED. (c)Time-dependent EL spectra of the WLED.

4 結(jié) 論

本文采用室溫法合成了CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs復(fù)合材料。a-ZrP中H+能夠減少表面缺陷并與量子點(diǎn)表面的Cs+發(fā)生離子交換,促進(jìn)了a-ZrP 在量子點(diǎn)表面的有效吸附錨定。擬合得到量子點(diǎn)激子結(jié)合能為55.67 meV,遠(yuǎn)高于室溫下的熱擾動能,說明隨溫度升高,吸附a-ZrP 的CsPbxSn1-xBr3PQDs具有較慢的熒光衰減速率,并且穩(wěn)定性得到改善。討論了由晶格熱膨脹引起的帶隙展寬和電子-聲子耦合效應(yīng)引起的帶隙展寬效應(yīng),結(jié)果表明激子-光學(xué)聲子相互作用對半高寬的展寬起主導(dǎo)作用。測試得到CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 復(fù)合材料在空氣中暴露30 d 也可以保持原有的PL 熒光強(qiáng)度75%以上,說明該量子點(diǎn)復(fù)合材料具有良好且穩(wěn)定的發(fā)光性能,作為低成本、低毒性的材料在光電領(lǐng)域具有良好發(fā)展前景。最后,通過三色混合原理制備的白光WLED 器件具有良好穩(wěn)定的發(fā)光性能,說明CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs 復(fù)合材料在光電領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。

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