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《杭州電子科技大學》 2019年
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錳摻雜全無機鈣钛礦量子點及其在白光LED中的應用研究

方高亮  
【摘要】:全無機鈣钛礦量子點CsPbX3(X=C1、Br或I)因具有一系列無與倫比的光學特性:如窄發射半高寬(可小于15nm)、高熒光量子産率(超過90%)以及發射譜可覆蓋整個可見光區域(400~780nm),使其在LED、太陽能電池、激光等領域被廣泛關注。然而不幸的是其元素組成中有重金屬Pb,這將會極大限制其應用。鈣钛礦量子點優越的發光特性主要是由它[PbX6]4-八面體所決定的,因此在保留量子點優越發光性能前提下使用Mn2+部门替換Pb2+可降低其毒性。Mn2+橙光發射主要來源于其4T1→6A1能級躍遷並且在Mn2+摻雜鈣钛礦中具有宿主激子到Mn2+激活劑之間的能量傳遞現象。值得注意的是,Mn2+摻雜鈣钛礦量子點不僅能夠降低Pb元素使用降低其毒性而且能夠有效提高其結構穩定性。本論文主要對Mn2+摻雜全無機鈣钛礦量子點光學特性、顯微結構、穩定性以及應用方面進行研究。主要工作內容如下:第二章以熱注入方法制備Mn2+摻雜鈣钛礦,得到雙光量子點發射同時可抑制多色光混合帶來的重汲取效應。通過證明Mn2+摻雜量高的CsPbC13樣品具有很強的激子到Mn2+的能量傳遞而來的橙光發射並對其進行陰離子交換得到可用藍光激發Mn:CsPb(Cl/Br)3量子點。以Si02包裹的计谋來解決Mn2+摻雜鈣钛礦穩定性不佳的問題,並將複合量子點運用于在白光LED上。第三章接纳溶劑熱方法合成Mn2+摻雜鈣钛礦量子點。將溶劑熱和傳統熱注入法兩種方法合成的Mn:CSPbC13量子點進行長期穩定性測試發現前者穩定性更爲優異,這證明了該方法優勢。對Mn:CsPbCl3量子點進行陰離子交換並對所得的多色發光Mn:CsPb(Cl/Br)3量子點光學特性進行研究。結合Mn:CsPb(Cl/Br)3量子點光譜結果探究其在白光LED和精確的溫度傳感領域研究價值。第四章以六方相CsMnC13量子點爲基體在室溫下進行Mn2+→Pb2+逆向陽離子交換乐成制備立方相CsPbxMn1-xCl3量子點。同時我們證明了該陽離子交換伴隨兩步相變發生。利用相變過程光譜表征可證明在Mn2+:Cs4PbC16內不存在Cs4PbC16激子和Mn2+能量傳遞但在Mn:CsPbC13量子點中卻發現很強宿主激子到Mn2+的能量傳遞,同時Br離子加入會減慢相轉變的速率。
【學位授予單位】:杭州電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:TB383.1;O471.1

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