一步法合成硫量子点及其电致发光特性的研究

硫量子点(SQDs)作为一类新的非金属元素量子点,不但具有绿色环保无毒的优点,而且制备简单、成本较低、溶解性好、光致发光(PL)特性稳定,引起了量子点领域研究人员极大的兴趣,在纳米电子学、光学、催化化学、生物医学以及传感器等领域都有较好的应用前景。目前有关硫量子点的研究主要集中在硫量子点的合成及提高光致发光性能方面,同碳量子点类似,这类量子点在紫外灯的照射下也可以显示不同颜色的光,但绿色荧光性能还需进一步提高。该研究主要采用超声辅助处理液相反应等方法来制备硫量子点,采用正十二硫醇(1-Dodecanethiol)的长链硫醇分子来提供硫源,利用一步法高温(240℃)加热,在很短的时间内(2h)成功合成了蓝色单质硫量子点(SQDs),并对合成的量子点进行了荧光光谱(PL)、吸收光谱(Abs)、拉曼光谱、红外吸收光谱、元素分析和形貌分析的表征。由实验可以看出,硫量子点从550nm就开始逐渐出现吸收,主要是由于量子点表面缺陷多所致;在450nm处出现明显的吸收边,对应能带吸收;在372nm处的吸收,归结为量子点中存在S82-所导致的吸收。在330nm激发下,所合成的量子点呈现出明显的蓝光,主发射峰位于450nm处,主半峰宽大约50nm。而后分别改变反应温度和反应时间来合成不同量子点,实验发现随着反应温度的升高和反应时间的延长,所合成的硫量子点(SQDs)在330nm激发下均呈现出从蓝色到黄绿色的变化,荧光光谱(PL)发射峰主峰波长分别位于400、450和525nm,合成的硫量子点(SQDs)的发光量子产率(PLQY)可以达到1.48%。此外,我们利用合成的硫量子点(SQDs)首次制备电致发光器件,结构为ITO/PEDOT:PSS/PVK/SQDs/B4PyMPM/LiF/Al,并测试器件的电致发光特性,成功获得了硫量子点(SQDs)位于472nm的蓝光发射,通过改变电子传输层B4的厚度可以改变S-QLED器件的亮度,这为实现硫量子点(SQDs)的电致发光具有一定的指导作用。

MEH-PPV/CdSe纳米复合器件的光电导特性的研究

以CdO和Se粉作为前驱物,在TOPO/TOP有机体系中制备了CdSe纳米晶,将其与聚合物MEH-PPV复合制备了复合光电导器件,研究了它的光电导特性,并将其与单层MEH-PPV光电导器件的特性进行了比较。结果发现纳米复合光电导器件的光电流响应光谱的2个峰的位置基本上与MEH-PPV和CdSe纳米晶的吸收峰的位置相对应,这说明CdSe纳米晶和聚合物MEH-PPV的吸收对光电流都有贡献,主要是由于CdSe纳米晶和MEH-PPV界面处的激子离化和电荷转移造成的。而且复合器件的光电流较单层有所增强,且MEH-PPV器件光谱的响应范围更宽。

太阳能制氢技术研究进展

利用太阳能制氢因其具有能够有效解决能源问题、形成可持续的能源体系以及减少温室气体及有害气体的排放等优点而得到了广泛的关注。介绍了基于传统概念上太阳能制氢技术的新方法、新工艺及新材料,分析了一些技术难点,最后论述了发展太阳能制氢技术的前景并指出了今后的研究方向。

有机无线射频识别技术的研究进展

介绍了有机无线射频识别(RFID)标签的工作及制备技术原理。为了解决RFID标签的高成本一直制约RFID技术普及的问题,提出了采用有机半导体进行RFID标签制备的方案,分析了有机RFID标签的含义、构成、制备技术特点以及国外研究概况、未来市场状况等方面的内容。讨论了有机RFID与无机RFID标签在材料及加工工艺方面的区别,有机电子可以通过采用印刷工艺,完成大规模有机电路的集成,大大降低RFID标签的成本。指出有机RFID技术无论是生产材料还是生产方式都比无机RFID技术极具优势,符合未来商业化的要求及应用。

一种新型稀土配合物Eu(TTA)_2(N-HPA)Phen的发光特性研究

合成了一种新的含有3个配体的稀土配合物Eu(TTA)2(N-HPA)Phen(TTA=噻吩甲酰基三氟丙酮,N-HPA=N-苯基邻氨基苯甲酸,phen=邻菲咯啉)。将稀土配合物作为掺杂物与基质PVK按照不同质量比混合共溶,旋涂成膜。通过荧光光谱,分析了薄膜的发光特性,并将其应用于有机电致发光。研究了PVK和Eu(TTA)2(N-HPA)Phen之间的能量传递,并且制备了发光层为PVK∶Eu(TTA)2(N-HPA)Phen,结构为ITO/PVK∶Eu(TTA)2(N-HPA)Phen/BCP/Alq3/Al的多层器件,发现改变PVK和稀土配合物的掺杂比,可以不同程度地抑制PVK的发光,最终得到纯的Eu3+的红色发光。实验结果证明,在PVK∶Eu(TTA)2(N-HPA)Phen=5∶1的质量比下,从PVK到稀土配合物之间存在充分的能量传递。

态定(线性响应)-极化连续模型/含时密度泛函方法研究一种有机发光材料的吸收和发射光谱(英文)

3-(二氰亚甲基)-5,5-二甲基-1-(3-[9-(2-乙基-己基)-咔唑基]-乙烯基)环己烷(DCDHCC)是一种用于光电器件中的有机染料,它具有良好的发光特性.我们使用含时密度泛函方法(TD-PBE0,TD-BMK和TD-M06)以及极化连续模型(PCM)计算了该材料在溶剂中的吸收和发射特性.计算中使用了线性响应(LR)、态定(SS)两种溶剂模型和6-31G(d)、6-31+G(d,p)两种基组.计算了DCDHCC在苯、四氢呋喃和丙酮溶剂中的吸收和发射光谱,并与实验观测进行了比较.结果表明:对于吸收光谱的计算,杂化函数的影响大于基组和溶剂模型,在三种函数中BMK更适于研究DCDHCC的吸收光谱;而对于发射光谱,基组的影响最大,基组通过影响激发态构型从而影响发射光谱,对于激发态构型的优化需要使用6-31+G(d,p)基组.我们希望这些研究能对今后设计类似的发光分子有帮助.

共掺杂稀土配合物Tb_(0.5)Eu_(0.5)(TTA)_3Dipy发光性质的研究

以TTA为配体合成了新的共掺杂稀土配合物Tb0.5Eu0.5(TTA)3Dipy,通过与PVK的掺杂,分析了PVK和Tb0.5Eu0.5(TTA)3Dipy之间的能量传递过程,并且制备了以PVK∶Tb0.5Eu0.5(TTA)3Dipy为发光层的结构为ITO/PVK∶Tb0.5Eu0.5(TTA)3Dipy/PBD/Al的发光器件,通过改变两者之间的质量比,得到了较纯的Eu3+的红色发光。通过与PVK∶Eu(TTA)3混合体系的比较,发现Tb3+的引入,起到了能量传递桥梁的作用,提高了PVK到Eu3+的能量传递,从而抑制了PVK的发光。因此,通过引入适当的第二种金属离子,会增强另一稀土离子的发光,是作者提高稀土离子发光效率的一种有效的手段。

Dy^(3+)掺杂的硅酸盐荧光粉发光光谱的研究

本文研究了M2SiO4∶Dy3+(M=Ca,Sr,Ba)样品的结构和发光特性。结果表明:Ca2SiO4属单斜晶系,Sr2SiO4和Ba2SiO4属正交晶系,且晶体结构随着Dy3+的掺入并不发生改变。M2SiO4∶Dy3+在325 nm、350 nm、365 nm和386nm附近有比较强烈的吸收峰,分别对应Dy3+的6H15/2→6P3/2,6H15/2→6P7/2,6H15/2→6P5/2,6H15/2→4M21/2的跃迁。在386 nm光激发下,样品在480 nm、492 nm及574 nm处有较强的发射峰。改变样品中碱土金属阳离子的种类和含量,M2SiO4∶Dy3+黄光发射带和蓝光发射带的相对强度发生了较大的变化。

CdWO_4膜的制备及发光特性的研究

利用一种软化学合成方法——喷雾热解法,在玻璃基底上制备了钨酸镉(CdWO4)发光膜,研究了其结构、吸收光谱、光致发光及较低电压下的阴极射线发光特性。由吸收光谱估算出CdWO4膜的禁带宽度约为3.70 eV。当基底温度在350℃以上时,生成的CdWO4膜在紫外光及阴极射线激发下发出蓝绿光,其光谱为一宽蓝绿发光带。利用高斯函数进行拟合,发现此发光由3个发光带组成:一个峰值位于495 nm(2.51 eV)的主发光带,另外两个分别位于444 nm(2.80 eV)和545 nm(2.28 eV)的发光带。证实了峰值位于495 nm(2.51 eV)的主发光带和氧空位无关,是由阴离子络合物WO66-的发光引起的。研究了退火温度对CdWO4膜发光特性的影响。随着退火温度的升高,发光亮度和效率增大。样品的亮度随外加电压的增加而增大,没有观察到亮度饱和现象。经600℃下退火的CdWO4膜,在电子束电压为5 kV,电流密度为57μA/cm2的条件下,其阴极射线发光亮度可达420 cd/m2,效率达1.9 lm/W。研究结果表明,CdWO4发光膜有可能用在以玻璃为基底的平板显示器件中。

驱动电压频率对固态阴极射线发光影响的研究

固态阴极射线发光(SSCL)是发光学中一种新的激发方式,引发出一些发光学中的重要问题,但是固态阴极射线发光的性质还不是十分清楚,需要进一步研究。文章用SiO2作为电子加速层,有机材料MEH-PPV为发光层,在正弦交流电压驱动下实现了固态阴极射线发光,得到410和580 nm两个发光峰。通过研究这两个发光峰的性质,证实它们分别符合能带理论和分子理论。改变驱动电压的频率时,长波峰的发光强度随频率的增加而增加,而短波峰的发光强度随频率的增加而减小,这是由于这两个发光峰对应的上能级寿命不同引起的。

SrAl_2O_4∶Eu,Dy纳米材料与体材料的光电特性研究

用溶胶-凝胶自燃烧法和高温固相法分别制备了纳米和体相SrAl2O4∶Eu,Dy长余辉磷光体。用X射线衍射对晶体结构进行了表征,用Keithley2410对材料在有无光照条件下的电流-电压特性进行了分析,同时还测量了样品的真空紫外激发光谱。光照使材料的电流增强,说明至少有部分电子经光照后被激发到导带;纳米材料真空紫外激发光谱发生蓝移,说明纳米材料的禁带宽度要大于体材料的禁带宽度,相同电压下纳米材料的电流小于体材料的电流。

基于有机异质结的有机-无机复合单量子阱发光性质的研究

制备了包含有机异质结的有机-无机复合单量子阱器件ITO\SiO2(60 nm)\MEH-PPV(40nm)\Alq3(40 nm)\SiO2(60 nm)\Al。通过对这种新结构器件光致发光和电致发光的研究,发现介电限域效应和量子尺寸效应对它的发光和电学性质有明显的影响。在交流电驱动下,OISQWOH(organic-inorganic quantum well with organic heterojunction)有三个发光峰:410,510和590 nm。其中410 nm的发光与MEH-PPV的扩展态相关,510和590 nm的发光分别来源于Alq3和MEH-PPV的激子发光。

有机多层量子阱结构的光致发光特性的研究

采用多源高真空有机分子束沉积系统(OMBDs),将两种有机小分子材料PBD和Alq3以交替生长的方式,制备了不同厚度的PBD/Alq3有机多层量子阱结构(OMQWs),并利用电化学循环伏安法和光吸收分别测定了PBD和Alq3的最低空分子轨道(LUMO)和最高占据分子轨道(HOMO)。该结构类似于无机半导体中的Ⅰ型量子阱结构,PBD层作为势垒层,Alq3层作为势阱层和发光层,并进行了小角X射线衍射(XRD)的测量。利用荧光光谱研究了OMQWs光致发光(PL)特性,得到随着阱层厚度的降低,光致发光的峰位将蓝移;同时随垒层厚度的减小,PBD的发光峰逐渐消失。利用量子阱结构可以使PBD的能量有效的传递给Alq3,从而增强Alq3的发光。

ZnGa2O4长余辉发光特性的研究

以ZnO和Ga2O3为原料,采用高温固相法,在不同温度和原料配比下合成了ZnGa2O4。用254 nm的紫外灯照射样品后,发现存在余辉发光,有505和690 nm两个余辉峰,且余辉峰相对强度受原料配比和烧结温度等制备条件的影响。ZnO不足和温度较高时505 nm峰相对强度较高,ZnO过量和温度较低时690nm峰相对强度较高。讨论了余辉峰的来源,认为505 nm峰来源于结构中Ga3+替代了部分Zn2+后相对变形八面体中Ga3+的2EA→4A2能级间跃迁;而690 nm峰起源于晶格中出现氧空位V0*后变形八面体中氧空位向其周围的O2-的V0*→O2-跃迁。解释了余辉峰相对强度受制备条件影响的原因:温度较高时ZnO较多挥发导致不足,而ZnO不足会使结构中出现Zn2+空位,从而多余的的Ga3+出现在这些空位上,其2EA到4A2能级间跃迁使505 nm发射占优;而温度较低时ZnO挥发较少,由于ZnO相对Ga2O3氧不足,可形成更多的O空位,有利于690 nm发射占优,这与余辉峰来源的讨论相符合。

NPB/Alq_3有机量子阱光电特性研究

利用热蒸发的方法制备了有机量子阱发光器件和Alq3单层发光器件,其中NPB(N,N′-Di-[(1-naphthalenyl)-N,N′-diphenyl]-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine)作垒层,Alq3(Tris-(8-quinolinolato)aluminum)作阱层,量子阱结构类似于无机半导体的Ⅱ型量子阱结构。实验发现有机量子阱发光器件结构中存在垒层向阱层的F rster无辐射共振能量转移,具有良好的电流-电压特性,光谱的窄化及蓝移,并且光谱的蓝移程度随电压的增大而逐渐增强。

稀土配合物有机电致发光器件中电致激基复合物发光性质的研究

以稀土配合物Tb0.5Eu0.5(thienyltrifluroacetone)3-2,2-biphenyl(简称Tb0.5Eu0.5(TTA)3Dipy)作为发光层,制备了结构为ITO/PVK∶Tb0.5Eu0.5(TTA)3Dipy/BCP/Alq3/Al的OLED发光器件,在直流电压的驱动下,发现了铕在612 nm处的特征发射和PVK在410 nm处的发光。此外,还观察到了位于490 nm处的新的发光峰。通过改变不同的器件结构,分析研究了新的发光峰的性质,认为新的发光来自于稀土配合物的配体和BCP之间相互作用形成的电致激基复合物。

DPVBi/Alq3基有机发光二极管中载流子复合区移动的研究

制备了以结构ITO/PCBM∶PVK（xWt%,-40 nm）/DPVBi（30 nm）/Alq3（30 nm）/Al为基础的一系列有机发光二极管,利用电致发光光谱分析了DPVBi/Alq3基有机发光二极管中载流子复合区的移动。通过氟化锂的阴极修饰,改变了器件的载流子注入情况;通过PCBM的浓度变化,改变了载流子的输运情况,讨论了这些因素对载流子复合区形成的影响。同时通过改变对器件所加的电压,讨论了电压对载流子复合区形成的影响,并分析了其影响的本质。

ZnAl_2O_4:Mn薄膜的阴极射线发光特性的研究

采用喷雾热解法在铝矽酸盐陶瓷基底上合成了过渡族金属离子锰(Mn2+)掺杂的铝酸锌(ZnAl2O4)发光膜,研究了ZnAl2O4∶Mn膜在中至低电子束电压(<5 kV)激发下的阴极射线发光特性。生成的ZnAl2O4∶Mn膜在退火温度高于550℃时发出峰值位于525 nm的绿光,是由Mn2+的4T1→6A1跃迁引起的。测量了ZnAl2O4∶Mn膜阴极射线发光的色坐标和色纯度,其色坐标为x=0.150,y=0.734,色纯度为82%。ZnAl2O4∶Mn膜的阴极射线发光亮度和效率依赖于激发电压和电流密度。随着电流密度的增加,观察到了亮度饱和现象。在激发电压为4 kV、电流密度为38μA.cm-2的条件下,ZnAl2O4∶Mn薄膜的亮度可达540 cd.m-2,效率为4.5 lm.W-1。

有机发光晶体管的研究进展

兼备有机发光二极管及薄膜场效应晶体管特性的有机发光晶体管(OLET)不仅可能取代薄膜晶体管驱动的液晶显示,应用于大面积的全有机有源矩阵柔性显示中,还在集成电路信号处理等方面具有潜在的应用价值。文章概述了OLET的发展进程,并从器件结构、工作原理和材料等方面对其进行了概述。

电子纸显示技术的应用与市场情况

众多的电子纸显示技术为高画质的类纸显示提供了选择,并受到越来越多研究人员和产品制造商的关注。电子纸显示技术发展迅猛并已快速步入市场化,在电子阅读器、手机、公告牌、标签等方面得到了广泛应用。今年6月以来,两个月内就有至少7家公司推出了自己的电子阅读器。据预测,从2008年到2020年,电子纸的市场规模将从7000万美元增加到70亿美元,增长100倍,年复合增长率高达47%。电子纸显示技术的市场将上演一场争夺战。