氢氟酸处理InP/GaP/ZnS量子点的光学性能及其发光二极管应用

采用氢氟酸(HF)原位注入法制备了InP/GaP/ZnS量子点。通过紫外/可见/近红外光谱、光致发光光谱、透射电镜、球差校正透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱等测试手段分析了HF对InP量子点的发光性能影响。实验结果表明,HF刻蚀减少了量子点表面氧化缺陷状态,有效控制了InP核表面的氧化,并且原子配体形式的F-钝化了量子点表面的悬挂键,显著提升了量子点的光学性能。HF处理的InP/GaP/ZnS量子点具有最佳的发光性能,PLQY高达96%。此外,用HF处理InP/GaP/ZnS量子点制备的发光二极管,其发光的电流效率为6.63 cd/A,最佳外量子效率(EQE)为3.83%。

水溶性InP/ZnS量子点的合成及其在指纹显现中的应用

以磷化锌、氯化铟为原料,以十二烷胺为溶剂,在150-200℃下合成了InP量子点,通过相转移和紫外光照得到了巯基乙酸修饰的水溶性InP/ZnS量子点.利用X射线衍射仪、透射电镜、高分辨透射电镜、荧光光谱仪等分析了不同温度下合成的量子点的粒径、形貌、荧光性能及指纹显现效果.结果表明,合成的InP和InP/ZnS量子点为球形颗粒,粒径在3-5 nm之间,在水溶液中的分散性较好.不同温度下合成的InP复合ZnS后,得到的InP/ZnS量子点的荧光发射波长由438 nm红移至575 nm;利用该量子点在紫外光照下可以显示出较清晰的多色荧光指纹图像,可用于具有不同客体背景颜色指纹的鉴别.

基于InP/ZnS核壳结构量子点的色转换层设计及制作

提出了采用环境友好型InP/ZnS核壳结构量子点材料制备匹配蓝光Micro-LED阵列的量子点色转换层以实现Micro-LED阵列器件全彩化的技术方案。通过采用倒置式量子点色转换层方案,实现了InP/ZnS量子点材料和Micro-LED阵列的非直接接触,从而可以缓解LED中热量聚集导致的量子点材料发光主波长偏移、半峰宽展宽以及发光效率衰减等问题。量子点色转换层中内嵌PDMS聚合物柔性膜层,可以消除咖啡环效应,同时,色转换层中内嵌飞秒激光图案化处理的500 nm长波通滤光膜层,可以抑制蓝光从非蓝色像素单元出射。最后,实验制备了像素单元中心间距90μm的16×16 InP/ZnS量子点色转换层。该设计可以实现基于蓝光Micro-LED阵列的全彩色Micro-LED显示器件的制备,并且该制备方法可以降低全彩色Micro-LED阵列显示器件的制备成本。

荧光波长可调的InP/ZnS量子点的制备及其色彩转换研究

以三(二甲胺基)膦为膦源,氯化铟为铟源,采用热注射法制备波长可调的无毒InP/ZnS量子点,研究了反应物P与In的摩尔比、ZnI2和ZnCl2的摩尔比以及ZnS的反应时间对合成的InP/ZnS量子点微观结构和光学性能的影响。实验结果表明,在反应物摩尔比为nP^(3-)∶nIn^(3+)=5∶1、ZnS反应时间为60 min时,合成的InP/ZnS量子点近似球形,属于闪锌矿结构,其荧光光谱在460 nm~620 nm范围内可调。蓝色、绿色、红色波段的InP/ZnS量子点的半高宽分别约为52、52、59 nm,平均粒径分别为3.05、3.32、3.44 nm,荧光寿命分别为59.41、61.44和68.08 ns。利用激光辅助制备绿色图形化InP/ZnS薄膜,以蓝光OLED作为激发光源,结合DBR微结构,薄膜的色彩转换效率可达到20.9%,色坐标从(0.22,0.30)变化到(0.29,0.63)。这些InP/ZnS量子点发光器件在照明和显示方面具有潜在的应用价值。

利用热致延迟荧光材料提高InP/ZnS无镉量子点发光二极管的性能

充分利用三重态激子是提高发光器件效率的重要途径.磷光材料和热致延迟荧光材料(thermally activated delayed fluorescence, TADF)均可以实现对三重态激子的利用.然而,目前在量子点发光二极管中,采用TADF材料来实现对三重态激子的利用进而提高发光效率的工作还很少.本文采用了TADF材料4,5-二(9-咔唑基)-邻苯二腈(2CzPN)掺杂聚(9-乙烯基咔唑)(PVK)(1:5)作为空穴传输层(hole transporting layer, HTL),制备了结构为ITO/PEDOT:PSS/PVK:2CzPN/InP/ZnS QDs/ZnO/Al的量子点发光器件.结果表明, 2CzPN的引入可以提升器件的空穴传输效率,使注入的电子和空穴趋于平衡;同时,通过2CzPN中的反系间窜越过程实现了对三重态激子的利用,并通过HTL和量子点InP/ZnS之间的F?rster能量转移过程提高了InP/ZnS无镉量子点发光二极管的效率,使其最大发光亮度达到513 cd/m2.相比未掺杂控制器件的最大发光亮度(407 cd/m2),实现了26%的增长.同时,使得最大电流效率较未掺杂控制器件提高了4倍,增加到1.6 cd/A.