量子点发光二极管

最近，中科院化学所的科研人员与美国科研人员合作，在半导体量子点发光二极管（QD—LED）的研究方面取得了重要进展。     

半导体量子点激光器的发展

本文综述了半导体量子点激光器的发展和研究现状，并简单介绍了量子点材料的自组装生长，量子点在其他光电子器件上的应用及其发展趋势。     

量子点发光二极管的研究进展北大核心CSCD

量子点材料因其独特的发光特性,在显示和固态照明领域具有极高的应用价值。相比于传统显示器件,量子点发光二极管(QLED)具有高的稳定性、良好溶液可加工性和高色彩饱和度等优势,因而其成为新一代显示技术的核心器件。介绍了QLED的构成、工作机理及研究进展,并指出了其在中国显示行业的应用现状与前景。     

半导体量子点的电容

当电子数目很少量,用简谐势来描述量子点中电子所受的约束是一种很准确的近似。文章利用量子力学中的少体理论方法研究了二电子系统和三电子系统的行为。少体理论可以把质心运动和相对运动分离,从而得到精确的数值解。利用单个电子在量子点中的基态波函数的束缚行为,选择了量子点的束缚能。通过对ＣｄＳ、ＰｂＳ等半导体纳米粒子的充电电容的计算找到了其在室温下形成单电子器件的最大粒径。     

有机包裹的Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点的制备与表征

介绍了单分散量子点的无机成核/有机包裹的合成方法,并通过选择性沉淀可以得到单分散的半导体量子点;介绍了TEM,XRD,UVV-is吸收谱对纳米Ⅱ-Ⅵ族量子点的表征。     

新型有机发光二极管

德国科学家最近通过对电场精确控制半导体纳米晶体显示技术研究,制造出新型有机发光二极管。     

基于电荷传输层优化的量子点发光二极管

采用溶液法旋涂薄膜、真空蒸镀铝电极,制备了ITO/PEDOT∶PSS/空穴传输材料/量子点/纳米氧化锌(ZnO Nanoparticles)/Al结构的量子点发光二极管(QLED)器件。对比了不同纳米氧化锌分散剂对器件性能的影响。当用乙醇和乙醇胺分散氧化锌时,对量子点层破坏较小,器件的亮度最高达22 940cd/m2,电流效率达28.9cd/A。研究了在聚乙烯咔唑(PVK)中掺杂不同比例4,4′-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)器件的发光特性。在PVK中掺杂TAPC材料能够促进器件空穴传输以及电子空穴注入平衡,当PVK∶TAPC=3∶1时,器件的空穴传输层形貌较为平整,亮度较高;当PVK∶TAPC=1∶1时,器件的开启电压最低。通过对器件膜层表面形貌以及电学、光学性能的对比,分析了电荷传输层优化对器件特性改善的原因。     

半导体量子点的尺寸分布对其荧光的影响

基于量子局域模型，用类似Ｋａｎｅ平均场方法和Ｌｉｆｓｈｉｔｚ几率观点获得半导体量子点体系的光荧光谱．对直径为ｄ的半导体量子点尺寸用对数高斯或高斯分布描述，研究表明：光荧光谱的线型在短波边不对称，与实验观测一致；尺寸服从一定的分布导致光荧光峰红移，可用于获得表观激子束缚能；尺寸分布对光荧光峰的宽度起重要作用     

量子点复合物发光二极管发射红外光

以悬浮在半导体聚合物中的量子点为特征的电致发光合成物．可望使应用于通信的高级光源易于发展。多伦多大学发展的一种发光二极管原型能在通信波长产生近红外辐射,其发射强度依据量子点的大小而不同。     

量子点发光显示器件

量子点发光二极管（QD—LEDs）是将有机小分子OLED与可发光无机量子点（QD）结合起来而形成的一种新技术。量子点LED既具有聚合物的可溶性，容易制造的优点。同时还具有潜在的类似于磷光材料的高发光效率。     

Semiconducting Quantum Dots for Energy Conversion and Storage

Semiconducting quantum dots (QDs) have received huge attention for energy conversion and storage due to their unique characteristics, such as quantum size effect, multiple exciton generation effect, large surface-to-volume ratio, high density of active sites, and so on. However, the holistic and systematic understanding of the energy conversion and storage mechanism centering on QDs in specific application is still lacking. Herein, a comprehensive introduction of these extraordinary 0D materials, e.g., metal oxide, metal dichalcogenide, metal halides, multinary oxides, and nonmetal QDs, is presented. It starts with the synthetic strategies and unique properties of QDs. Highlights are focused on the rational design and development of advanced QDs-based materials for the various applications in energy-related fields, including photocatalytic H₂ production, photocatalytic CO₂ reduction, photocatalytic N₂ reduction, electrocatalytic H₂ evolution, electrocatalytic CO₂ reduction, electrocatalytic N₂ fixation, electrocatalytic O₂ evolution, electrocatalytic O₂ reduction, solar cells, metal-ion batteries, lithium–sulfur batteries, metal–air batteries, and supercapacitors. At last, challenges and perspectives of semiconducting QDs for energy conversion and storage are detailedly proposed.     

量子点合成及其光电功能薄膜研究进展

量子点(quantum dots,QDs),也被称为半导体纳米晶体,得益于其廉价的制造成本和独特的光学物理学特性,已经广泛应用于光电探测器和太阳能电池的设计和开发.而量子点的合成则是制备光电探测器和太阳能电池的重要组成部分之一.本文对几种不同的量子点合成技术进行了概述,对国内外不同的基于量子点的光电探测器和太阳能电池进...     

II-VI族半导体量子点的发光特性及其应用研究进展

半导体量子点由于具有独特的发光特性而具有极高的应用价值。结合本实验室的工作介绍了半导体量子点的发光原理和发光特性，在实验中发现核壳结构的CdSe／CdS半导体量子点比没有包覆的CdSe半导体量子点的发光稳定性提高．吸收光谱和发射光谱均发生红移，而且粒径不同．半导体量子点所呈现的颜色也不同，随着粒径的增加吸收光谱和发射光谱向长波方向红移。介绍了半导体量子点在光电子器件和生物医学方面的应用．并对其发展前景进行了展望。     

渐逝波耦合半导体量子点光纤放大器

基于半导体量子点的特性,结合光纤渐逝波耦合器,提出了一种新型的光纤放大器件,它将以溶液形式的硫化铅(PbS)半导体量子点材料沉积于耦合器熔锥区,信号光和抽运光通过渐逝波共同与半导体量子点材料相互作用,实现光的放大作用。PbS量子点材料是采用工艺容易控制的反胶束法制备的,通过透射电镜(TEM)测量得到其粒子尺寸小于10 nm。利用工作波长为980 nm,功率为30 mW的半导体激光器抽运光源对该光纤放大器抽运,在1310 nm波段得到了大于4 dB的增益,这是半导体量子点尺寸效应引起的光谱蓝移现象的体现。因此,这种有源区短、器件结构紧凑的光纤放大器在高速、宽带光纤接入等领域具有重要的实际意义和应用价值。     

光输出增强型微腔OLED器件研究

文章利用特制的玻璃作为OLED基板,一面为平整光滑的平面,另一面为具有规则凹凸形貌的粗化面。采用光输出增强型微腔OLED结构,器件结构为:玻璃基板(光面)/Al(15nm)/MoO3(40nm)/NPB(30nm)/Alq3(30nm):C545T(3%)/Alq3(20nm)/LiF(1nm)/Al(150nm),研究了器件的电流密度、亮度、发光效率、光致发光光谱等特性。结果表明,这种结构的器件相比于传统微腔型器件,相同电压下亮度约增加了40%,发光效率约提高了15%,具有更强的光萃取能力。     

发光层厚度对基于CdSSe/ZnS量子点LED性能的影响

采用粒径约为10 nm的CdSSe/ZnS量子点层作为发光层,制备了叠层结构的量子点发光器件,研究了量子点层厚度对其薄膜形貌及量子点发光二极管性能的影响.原子力显微镜测试结果表明:量子点层过厚时,量子点颗粒发生团聚,且随着厚度的降低,团聚现象减弱;当量子点层厚度和量子点粒径相当时(约为10 nm),量子点呈单层排列且团聚现象基本消失;而量子点层厚度低于10 nm时,薄膜出现孔洞缺陷.器件的电流-电压-亮度等测试结果表明:量子点发光二极管中量子点层厚度与器件的光电特性密切相关,量子点层厚度为10 nm的器件光电性能最优,具有最低的启亮电压4.2V,最高的亮度446 cd/m2及最高的电流效率0.2 cd/A.这种通过控制旋涂转速改变量子点层厚度的方法操作简单、重复性好,对QD-LED的研究具有一定应用价值.     

红外量子点及其光电探测器研究进展

红外技术为现代社会提供了包括遥感、成像、计量、产品检验、环境监测及生物医学诊断等诸多领域的应用价值.第三代红外光电探测器对易制造、低成本、可调节的红外光电材料的需求,推动了红外量子点的发展.本文阐述红外量子点的制备方法,概述了红外胶体量子点探测器研究发展历程,并列举了红外胶体量子点在光电领域的代表性研究成果.最后对红外量子点光电探测器研究进展进行了总结,提出了几个亟待解决的研究问题.为红外量子点探测器商业化提出了指导.     

玻璃中半导体CdSSe量子点的界面态发光

研究了玻璃中半导体Cd SSe量子点的界面态发光.在10 K温度下,通过PL 和吸收光谱实验,研究了半导体Cd SSe量子点,并进行了变温测量.分析了半导体量子点的量子尺寸效应、温度对PL 和吸收光谱的影响.实验发现PL 谱中在1.84e V和1.91e V有两个尖锐的发光峰,且峰位不随量子点尺寸大小变化而漂移,这是来源于与量子点尺寸无关的界面态的发光;同时,界面态的发光强度应与量子点半径成反比,实验结果与之相符.     

Photosensitization of TiO2 Nanostructures with CdS Quantum Dots: Particulate versus Tubular Support Architectures

TiO₂ nanotube arrays and particulate films are modified with CdS quantum dots with an aim to tune the response of the photoelectrochemical cell in the visible region. The method of successive ionic layer adsorption and reaction facilitates size control of CdS quantum dots. These CdS nanocrystals, upon excitation with visible light, inject electrons into the TiO₂ nanotubes and particles and thus enable their use as photosensitive electrodes. Maximum incident photon to charge carrier efficiency (IPCE) values of 55% and 26% are observed for CdS sensitized TiO₂ nanotube and nanoparticulate architectures respectively. The nearly doubling of IPCE observed with the TiO₂ nanotube architecture is attributed to the increased efficiency of charge separation and transport of electrons.