最新刊期
2025年第46卷第11期
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基于四取代咔唑衍生物的双极主体材料及溶液加工绿色磷光OLED 增强出版 AI导读
摘要：主体材料的选择对改善有机发光二极管（OLED）的性能具有极其重要的作用。为此，本研究设计并合成了两种具有扭曲骨架、高热稳定性和形态稳定性的四取代咔唑衍生物 TBICz和TOXDCz。开发的主体材料TBICz和TOXDCz具有较高的三重态能量，确保了从主体到发光客体的高效能量转移并有利于将三重态激子限制在发光层中，提高激子利用率。以绿色磷光材料Ir（ppy）3为客体，由于较好的载流子注入平衡能力，基于TBICz 为主体材料的器件实现了较优的电致发光性能，器件最大电流效率达27.3 cd/A，最大功率效率为15.9 lm/W，最大外量子效率为7.8%。关键词：四取代咔唑衍生物;绿光磷光OLED;溶液加工;双极主体材料2959|1369|0更新时间：2026-09-12
封面文章
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铜（Ⅰ）基卤化物材料的结构调控、光学性质及光电器件应用研究进展 增强出版 AI导读
摘要：铜（Ⅰ）基卤化物材料作为一类新兴的无铅光电材料，因其独特的物理化学性质、丰富的结构多样性和优异的光电性能，近年来在光电器件领域备受关注。本文系统综述了铜（Ⅰ）基卤化物材料的最新研究进展，从晶体结构设计出发，深入探讨了其电子特性、光学性质及可控合成策略。研究发现，铜（Ⅰ）基卤化物材料通过结构调控（如A位阳离子选择、卤素组分优化），不仅继承了铅基钙钛矿的高荧光量子产率与光谱可调性，还显著提升了材料的稳定性和环境适应性，有效解决了铅基钙钛矿材料的毒性及不稳定性问题。一般认为，其宽谱发射特性源于自陷激子发光机制，表现为大斯托克斯位移、长发光寿命及强激子-声子耦合特性。本文介绍了其单晶、纳米晶和薄膜的合成技术，并总结了该材料在发光二极管（LEDs）、光电探测器、X射线闪烁体等光电器件领域的研究进展。例如，基于铜（Ⅰ）基卤化物材料的绿光LED的外量子效率突破13%，基于Cs3Cu2I5薄膜的深紫外光电探测器实现了17.8 A·W-1 的高响应度，而Cs3Cu2I5闪烁体的光产额达79 279 photons·MeV-1。未来，通过精准调控材料维度、优化器件界面工程及探索新型应用场景，铜（Ⅰ）基卤化物材料有望推动光电器件向高效、环保、多功能化方向发展。关键词：铜（Ⅰ）基卤化物材料;结构调控;自陷激子发光;光电器件;无铅材料3606|1507|0更新时间：2026-09-12 -
面向Micro-LED全彩显示的量子点图案化技术 增强出版 AI导读
摘要：微型发光二极管（Micro-LED）显示技术由于其综合性能优异，被认为是“下一代新型显示技术”的有力候选者。量子点色转换方案为Micro-LED显示技术全彩化提供了低成本设计方案，近些年得到了广泛的关注和研究。除了高质量的量子点材料合成之外，如何通过可靠的图案化技术实现量子点的微尺度阵列化集成，也是构建色转换Micro-LED全彩显示器件的关键。本文系统综述了面向Micro-LED全彩显示的量子点图案化技术，主要包括喷墨打印、光刻、电泳沉积、转移印刷、微流控技术、微孔填充、激光加工。同时，也对用以上方法制备的量子点色转换微结构及Micro-LED器件性能进行了详细阐述。最后，探讨了量子点图案化技术及其在Micro-LED全彩显示应用方面面临的挑战及未来研究方向。关键词：量子点;图案化;Micro-LED;全彩显示3746|2709|1更新时间：2026-09-12 -
二维螺旋莫尔材料研究进展 增强出版 AI导读
摘要：莫尔材料中存在的周期性超晶格结构是天然的人工量子系统。螺旋莫尔超晶格是一种层间转角可控的多层莫尔材料，螺位错的存在消除了层间壁垒的存在，突破了垂直堆叠体系电子跨层输运的结构局限，带来了独特的电子能带结构和新奇物性。与垂直堆叠的莫尔体系不同，螺旋莫尔材料具有更强的层间耦合，为探索强关联物理现象以及开发新型关联量子电子器件提供了新的平台。本文综述了近年来螺旋莫尔材料的相关研究进展。首先，基于螺位错驱动生长机制，系统总结了螺旋莫尔材料的主要制备方法；然后探讨了螺位错数量、位错夹角及衬底对螺旋结构的影响，归纳了螺旋莫尔材料的相关研究进展，包括力学应变、光学响应、电子运输以及催化性能。最后，对该领域的发展现状和面临的挑战进行了总结和展望。关键词：二维螺旋材料;莫尔超晶格;过渡金属硫族化合物2679|1467|0更新时间：2026-09-12
特邀综述
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基于四齿铂配位构型的圆偏振发光材料构筑及其深红光/近红外电致发光研究 增强出版 AI导读
摘要：采用金属配位协同末端受体位阻策略构筑了一种螺手性电致发光材料外消旋体（Pt-TPA-δ-Cbl），并通过手性色谱分离技术制备光学纯的对应异构体（P-Pt-TPA-δ-Cbl和M-Pt-TPA-δ-Cbl）。通过理论与实验相结合的手段系统研究了其分子结构、光物理性能及器件应用性能，探讨了结构与性能之间的构效关系。实验结果表明，配合物具有较好的热稳定性（Td>450 ℃）和较强的深红光/近红外发光特性（λem=698 nm），无论在溶液或薄膜状态下，制备的手性异构体均表现出强烈的圆偏振电致发光性能，其不对称因子（|gPL|）在10-3级别。采用真空沉积法制备的电致发光器件表现出较好的近红外电致发光性能，其电致发光波长为685 nm，最大外量子效率（EQEmax）超过17.6%，为文献中报道的基于铂配合物深红光/近红外电致发光器件外量子效率最高值之一。采用溶液旋涂法制备的手性发光器件电致发光不对称因子（|gEL|）在10-4级别。该工作为高效深红光/近红外发光材料及手性电致发光器件的开发提供了设计策略和理论依据。关键词：铂配合物;圆偏振发光;螺手性;深红光/近红外2677|913|1更新时间：2026-09-12 -
基于激发态分子内质子转移橙光热激子材料的OLED器件及性质研究 增强出版 AI导读
摘要：开发了一种具有热激子性质的激发态分子内质子转移（Excited-state intramolecular proton transfer， ESIPT）橙光材料HBT-TPA，该材料以2-（2'-羟基苯基）苯并噻唑（HBT）作为ESIPT单元，修饰以强给电子基团三苯胺（TPA），赋予材料一定的电荷转移特性，使分子的醇式和酮式异构体激发态均呈现出混合局域电荷转移态（Hybridized local and charge transfer state， HLCT）性质。以HBT-TPA为发光材料制备的OLED器件呈现出橙光发射，其电致光谱的发光峰位于576 nm，对应的国际发光委员会（Commission Internationale de l’Eclairage， CIE）色坐标为（0.500 7±0.001 6，0.488 3±0.000 8）。器件的最大外量子效率及最大电流效率分别为2.0%和5.0 cd/A，并获得了29.3%~43.9%的激子利用率。器件中较为高效的激子利用率是利用ESIPT发光材料中的酮式异构体通过高能级反向系间窜越（High-lying reverse intersystem crossing， hRISC）的热激子机制来实现的。关键词：有机电致发光二极管;激发态分子内质子转移;热激子;反向系间窜越2550|1054|0更新时间：2026-09-12 -
真空热蒸发LiF钝化策略制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池 增强出版 AI导读
摘要：钙钛矿太阳能电池（PSCs）具有出色的光电转换效率（PCE），但其性能仍受限于钙钛矿/电子传输层（ETL）界面处的表面缺陷，这些缺陷会严重阻碍电子传输。本文创新性地采用真空热蒸发法在钙钛矿与ETL之间引入LiF中间层。研究表明，LiF中的F-能够与钙钛矿表面的未配位Pb2+缺陷发生相互作用，形成稳定的Pb—F键，从而实现对表面缺陷的高效钝化。该策略改善了薄膜的表面形貌，使界面电子传输效率得到显著提升。实验结果表明，经LiF钝化的PSCs的PCE从21.21%提升至22.33%，同时器件迟滞指数（HI）明显降低。在60 ℃下进行加速老化测试时，LiF钝化的器件展现出优异的稳定性，经过820 h老化后仍能保持85%的初始效率。这项简单可靠、可规模化制备的界面工程策略为开发高效、稳定的PSCs提供了新的思路。关键词：钙钛矿太阳能电池;真空热蒸镀;界面缺陷钝化2968|980|1更新时间：2026-09-12
本期荐读
- 摘要：通过高温固相法合成了一系列高热稳定性的La2MgRO6.5∶xSm3+（R=Nb， Ta， x=0~0.07）紫光激发深红光荧光粉。研究了合成温度和助熔剂种类对物相的调控作用，通过激发和发射光谱、荧光寿命、变温荧光光谱等手段研究了其发光性能。该荧光粉在407 nm紫光激发下，发射出明亮的深红光，最佳发射峰位于650 nm的深红光区域。荧光热稳定性研究表明该荧光粉具有优异的热稳定性，在393 K时，发射强度可以维持室温时的95%。此外，在85 ℃和85%湿度环境中的老化结果表明制备的样品具有较好的化学稳定性。最后，在410 nm紫光芯片、商用蓝粉、商业绿粉和商业红粉结合制备的WLED基础上，通过补充制备的深红光荧光粉La2MgRO6.5∶Sm3+（R=Nb， Ta），成功地将显色指数由89.2提高至94.4/93.6，色温由4 762 K降低至3 680 K/3 425 K，得到了高质量白光LED。关键词：紫光激发;高热稳定性;Sm3+掺杂;深红光荧光粉2268|530|0更新时间：2026-09-12
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用于全光谱照明的高效蓝色荧光粉Sr3B2O6∶Bi3+发光性能 增强出版 AI导读
摘要：全光谱照明技术旨在解决现有白光发光二极管（LED）色温偏高和显色指数不足的缺陷。开发成本低廉、高效稳定且能被近紫外激发的非稀土蓝色荧光粉一直是一个重要研究课题。本研究通过高温固相法成功合成了一系列Sr3B2O6∶Bi3+蓝色荧光材料。实验结果表明，Bi3+的最佳掺杂浓度为0.02%，该材料在365 nm近紫外光激发下展现出蓝光发射特性，其发射峰位于450 nm，半峰宽为69.4 nm。该蓝色荧光材料量子产率达42.6%，且在423 K下的发射强度可维持在室温下的80.29%，显示出优异的热稳定性。结合商业绿色荧光粉（Ba，Sr）2SiO4∶Eu2+及氮化物红色荧光粉CaAlSiN3∶Eu2+封装制备了全光谱白光LED器件，在20 mA驱动电流下，其表现出低相对色温（CCT=5 684 K）和高显色指数（Ra=92.9）。研究表明，该蓝色荧光粉在全光谱照明技术中具有显著的应用潜力，为相关技术的发展提供了坚实的材料基础。关键词：全光谱照明;Bi3+掺杂;硼酸盐;蓝色荧光粉3510|853|0更新时间：2026-09-12 -
近红外二区荧光粉Y2GeO5∶Cr4+制备与发光性质 增强出版 AI导读
摘要：随着近红外（NIR）光在医学诊断、食品检验和生物检测等领域的广泛应用，对宽带长波长NIR-Ⅱ区荧光粉的需求日益迫切。本文通过高温固相法成功合成了一系列Y₂GeO₅∶Cr4+（YG∶Cr4+）宽带NIR-Ⅱ区荧光粉。在最佳掺杂铬浓度下，所合成的YG∶0.7%Cr4+ NIR-Ⅱ区荧光粉在蓝光469 nm激发下呈现主峰位于1 330 nm的宽带NIR-Ⅱ区发射，其发射峰半高宽为267 nm。晶体结构和光谱分析以及低温发射/激发光谱证实，宽带NIR-Ⅱ区发射源于Cr4+占据Ge4+位点产生的3T2→3A2自旋允许跃迁。此外，利用制备的YG∶0.7%Cr4+ NIR-Ⅱ区荧光粉实现了对水、乙醇、葵花籽油的定性检测以及对梨片新鲜度的检测，证实了该荧光粉在无损检测方面具有潜在的应用前景。关键词：近红外二区荧光粉;宽带发射;Cr4+掺杂;无损检测2424|636|1更新时间：2026-09-12 -
Al3+共掺杂对植物照明用深红荧光粉Ca2YTaO6∶Mn4+的荧光增强效应 增强出版 AI导读
摘要：针对植物照明用深红荧光粉发光效率不足的难题，提出了一种通过Al3+共掺杂增强荧光辐射的新策略。采用高温固相法合成了不同浓度的Mn4+、Al3+掺杂的Ca2YTa1-xO6∶xMn4+（x=0.1%~0.6%）和Ca2YTa1-0.3%-yO6∶0.3%Mn4+，yAl3+（y=0.4%~2.4%）。结合X射线衍射、光致发光、荧光衰减等探究了Al3+诱导的增强效应。结果表明，304 nm波长激发下，单掺杂的Ca2YTaO6∶0.3%Mn4+的深红色荧光最强；共掺杂Al3+后，其强度得到了显著提升，当Al3+浓度为1.2%时，增强至Ca2YTaO6∶0.3%Mn4+的5.92倍。分析表明，Al3+有效抑制了Mn4+间的浓度猝灭、减少了猝灭中心和缺陷数量，导致无辐射跃迁速率减小；同时显著增强了Mn4+所处的晶体场强度，提高了2Eg的辐射跃迁概率，进而增强发光。此外，共掺杂并未显著改变荧光粉的热稳定性。采用365 nm芯片封装的pc-LED的电致发光光谱与植物光敏色素Pfr的吸收波段匹配度较高，具备高发光强度和色纯度，该类荧光粉在室内植物照明领域具有较好的潜在应用价值。关键词：高温固相法;Al3+共掺杂;荧光增强;Ca2YTaO6;晶体场强度2498|821|0更新时间：2026-09-12
材料合成及性能
- 摘要：采用PICS 3D仿真软件设计了具有不同Al组分AlxGa1-xAs间隔层的谐振周期增益（Resonant periodic gain，RPG）有源区，研究了940 nm垂直腔面发射激光器（Vertical cavity surface emitting laser，VCSEL）的光电特性，以实现高输出功率和高功率转换效率。仿真结果表明，当间隔层Al组分为0.1时，RPG VCSEL的峰值输出功率达到24.32 mW，峰值功率转换效率达到51.7%。通过分析间隔层的能带结构，研究了载流子在RPG VCSEL有源区中的传输特性。研究结果表明，调节Al组分可以调控其能带结构，并控制辐射复合概率。这有效地减少了电子和空穴在间隔层中的积累，从而降低了非辐射复合。该研究为应变补偿量子阱RPG有源区中间隔层材料的选择提供了理论指导和数据支撑。关键词：垂直腔面发射激光器;高输出功率;谐振周期增益有源区;AlxGa1-xAs间隔层2058|543|0更新时间：2026-09-12
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基于直流磁控溅射VO2薄膜的高效近红外光电探测器 增强出版 AI导读
摘要：二氧化钒（VO2）半导体材料因具有窄带隙和可逆的金属-绝缘体相变（MIT）特性，在近红外光电探测领域展现出广阔的应用前景。本文采用直流磁控溅射金属钒靶材，结合退火工艺在p型硅衬底上成功制备了单斜相VO2（M1）薄膜，其表面呈现均匀而致密的颗粒结构，室温下为沿低能面（011）择优取向生长的VO2（M1），温度升高至70 ℃时主要为金红石相VO2（R）。进一步构筑了金属-半导体-金属（MSM）结构的近红外光电探测器（Ag/VO2/Ag）。在1.5 V偏压、980 nm近红外光照射下，该器件在室温时展现出优异的光电响应性能。当入射光功率密度为0.07 mW/cm2时，响应度和比探测率达到峰值，分别为109.06 mA/W和2.33×1010 Jones，光响应的上升和衰减时间分别为0.256 s和0.427 s。温变特性分析表明，器件在20~80 ℃温区内的响应度呈现随温度升高而单调递增规律，这主要归因于VO2发生的M1→R结构相变导致载流子浓度升高。此外，器件在455~1 100 nm宽光谱范围内也保持良好的光响应性能。关键词：直流磁控溅射;VO2;金属-绝缘体相变;近红外光;光电探测器2218|533|0更新时间：2026-09-12 -
基于液晶芯光栅阵列反馈的光纤随机激光器 增强出版 AI导读
摘要：随机光纤激光器在成像、传感、医学检测等领域具有广阔的应用前景。本文提出了一种基于液晶芯随机光栅阵列反馈的随机光纤激光器。利用随机光栅阵列掩膜板以及光诱导相分离技术，在空芯光纤内实现了具有随机分布光栅的液晶芯光栅阵列，将其接入光路为激光器提供随机反馈。室温下该随机光纤激光器的阈值为49.3 mW，随着泵浦强度的逐渐增加，激射模式的数量增多，激射模式随时间动态分布于1 529~1 532 nm范围内且激射强度变化范围较小。随机光栅阵列的温度变化会影响该随机光纤激光器的激射特性，随着温度升高光栅阵列的反馈强度有所降低，导致该随机激射阈值增加且激射强度有所下降。此外，激射模式在1 530.9，1 531.3 nm附近出现概率显著增加。这种基于液晶芯随机光栅阵列反馈的多模随机光纤激光器在传感、通信以及成像等领域有很大的应用潜力。关键词：随机光纤激光器;液晶芯随机光栅阵列;光诱导相分离2045|770|0更新时间：2026-09-12
器件制备及器件物理
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加速钙钛矿太阳能电池开发：基于机器学习驱动框架的SHAP分析 增强出版 AI导读
摘要：钙钛矿太阳能电池（Perovskite solar cells，PSCs）以其高性能在新型太阳能电池技术中占据了重要地位。针对传统实验试错法在提升PSCs的光电转换效率（Power conversion efficiency，PCE）方面存在研究周期长和效率低下的不足，提出了一种基于机器学习（Machine learning，ML）的PSCs制备工艺的智能优化方法。通过应用多种ML算法构建PCE预测模型，最终选择性能卓越的梯度提升（Gradient boosting，GB）模型进行夏普利加性解释（Shapley additive explanations，SHAP）可视化分析和实验验证。实验结果表明，基于模型输出指导的实验使PSCs的PCE达到了21.81%。本工作不仅有效解决了传统实验试错法的局限性，还攻克了ML在PSCs领域应用中预测精度低的难题，为快速开发高PCE的PSCs提供了新视角和科学依据，也为其他新型太阳能电池技术的开发提供了参考。关键词：钙钛矿太阳能电池;机器学习;夏普利加性解释（SHAP）分析;光电转换效率预测2874|1038|0更新时间：2026-09-12 -
薄膜太阳能电池缺陷成像方法应用研究进展 增强出版 AI导读
摘要：在全球能源转型加速的当下，纳米薄膜太阳能电池，包括有机光伏电池（OPV）和钙钛矿太阳能电池（PSC），因其效率高、成本低、制作简便而受到广泛关注。目前，单结有机太阳能电池的实验室最高转换效率已经超过20%，钙钛矿最高转换效率也已超过26%。本文从OPV和PSCs的结构出发，总结了电池中电极、传输层和光活性层的主要功能。在此基础上，介绍了常见的微区缺陷成像原理与方法，包括光致发光（PL）、电致发光（EL）、激光束诱导电流成像（LBIC）、锁相热成像（LIT）等，总结了这些方法在OPV和PSCs失效过程研究及大面积均匀性表征中的最新应用进展。最后，指出了目前微观缺陷成像测试的不足以及未来的发展方向。本文为新型纳米薄膜太阳能电池的微观缺陷成像方法与应用提供了一个较为全面的介绍。关键词：有机光伏电池;钙钛矿光伏电池;缺陷成像;失效机制;均匀性分析2916|894|1更新时间：2026-09-12 -
荧光碳点在毒品检测中的应用研究进展 增强出版 AI导读
摘要：全球毒品滥用形势日益严峻，新型毒品层出不穷，运毒方式愈发隐蔽，这给毒品查缉工作带来了新的挑战。传统的毒品检测分析方法在样品预处理环节较为繁琐，且相关检测仪器价格高昂、不便携带，难以适应现场快速检测的要求。荧光碳点纳米材料因其生物相容性好、抗干扰能力强、前驱体来源广泛和优异的荧光性能等独特的物理化学性质，成为毒品检测的理想材料。本文简要介绍了碳点的分类与检测毒品的基本原理，从碳点合成方法、毒品检测机制和检测结果三方面重点阐述了荧光碳点在毒品检测中的应用，最后对荧光碳点检测毒品技术目前存在的问题进行了探讨，并展望了其未来发展趋势。关键词：荧光碳点;毒品;毒品检测;检测机制2920|1015|0更新时间：2026-09-12 -
基于磷光强度比的高温表面温度测量技术 增强出版 AI导读
摘要：为了提高磷光强度比法测温技术在二维表面温度测量中的测温上限和测量精度，采用高温固相法和化学粘合法制备了温度灵敏度更高的Dy3+掺杂YAG/YAP磷光涂层，基于磷光特征峰的强度比对温度敏感的原理建立了磷光强度比-温度标定曲线，并在此基础上搭建了针对高温环境中表面温度分布的磷光测温系统。最终开展了与红外辐射热像仪的对比测温实验，实验结果表明，该系统在650~1 300 K范围内具有良好的二维温度分布测量性能，最大测温误差为1.24%，系统不确定度为1.60 K，在超声速风洞、航空发动机热端部件等高温目标表面测温中体现出巨大的应用潜力。关键词：磷光强度比;温敏磷光涂层;非接触测温;表面温度分布2105|823|0更新时间：2026-09-12 -
吩噻嗪基亚硫酸氢根荧光探针及其在食品和体内成像中的应用 增强出版 AI导读
摘要：二氧化硫（SO2）及衍生物的过量排放对人体健康和自然环境将会造成严重危害，因此，检测食品及环境中的亚硫酸氢根（HSO
发光学应用及交叉前沿
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