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量子点
量子点
2023年诺贝尔化学奖奖励量子点的发现和发展，量子点是非常微小的纳米粒子，它们的大小决定了它们的性质。这些纳米技术的最小组成部分不仅应用在电视和LED灯中，还可以指导外科医生切除肿瘤组织，以及其他许多事情。
主题关键词：   量子点碳量子点光致发光荧光石墨烯量子点

   

  • 论文汇编

  • 李梦娇,王晔,王亚坤,廖良生

    2025, 46(3): 452-461. DOI: 10.37188/CJL.20240276
    摘要：钙钛矿量子点发光二极管（Pe-QLEDs）由于其窄半峰宽和高光致发光量子产率（PLQY）而在显示和照明领域展现出巨大的应用潜力。尽管其性能已取得显著进展，但依然面临缺陷、离子迁移等诸多挑战，影响了其长期稳定性和工作效率。为了解决这些问题，配体工程、界面钝化、自组装策略等优化手段正在被广泛研究。本综述主要从钙钛矿量子点的合成、挑战和优化三个方面进行描述，这对实现高性能和稳定PeQLEDs的商业化和大规模生产至关重要。  
    关键词：钙钛矿量子点发光二极管（Pe-QLEDs）;光致发光;缺陷;离子迁移   
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    发布时间：2025-03-24

  • 李恭明,蔡俊虎,赖文宗,陈晓钢,查楠,叶芸,徐胜,郭太良,陈恩果

    2025, 46(1): 1-11. DOI: 10.37188/CJL.20240215
    摘要：量子点（Quantum dots）凭借其尺寸可调控、卓越的光致发光量子产率（PLQY）以及宽光谱吸收等特性，展现出了卓越的光学性能，使其成为全彩广色域显示中LED色转换层的理想材料选择。特别是MAPbBr3钙钛矿量子点（PQDs），不仅制备工艺简单，并且还拥有优异的光电性能，因而被视为极具商业化潜力的材料。然而，MAPbBr3 PQDs在合成后其表面的配体极易脱落，导致表面缺陷态密度增加，这使得它们在水氧等环境因素下稳定性较差，最终导致其PLQY进一步降低。本研究提出了一种高效的一步合成MAPbBr3 PQDs策略：通过配体辅助再沉积技术（LARP），并创新性地使用2-己基癸酸（DA）配体替换传统的油酸（OA）配体，在室温条件下成功地合成了具有出色稳定性和高PLQY的MAPbBr3 PQDs。与单长碳链的OA配体相比，双短链的DA配体能与MAPbBr3 PQDs建立起更强的配位键。配体与PQDs之间的强相互作用有助于全面钝化晶格缺陷，从而减弱非辐射过程并提高材料的环境稳定性。因此，DA修饰后的MAPbBr3 PQDs不仅展现出高达87.8%的PLQY，而且在水氧环境中也表现出更高的稳定性。室温环境下，使用DA配体修饰后的MAPbBr3 PQDs的PL峰值在放置半个月后仍保持在原来的68.3%，而OA配体修饰的PQDs表现出几乎完全的荧光猝灭。随后，将DA配体修饰后的绿色发射MAPbBr3 PQDs、红色发射CsPbBrI2 PQDs以及蓝色发射CsPbCl1.5Br1.5 PQDs置于聚苯乙烯（PS）环境中包覆固化成膜，替代传统荧光粉应用于显示器件发光二极管（LED）的色转换层，测试其色域范围达到了NTSC标准的137.09%。  
    关键词：MAPbBr3 PQDs;DA配体;稳定性;广色域;LED   
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    发布时间：2025-02-20

  • 李梓隆,覃炫铭,黄远金,赵家龙,曹盛,郑金桔

    2024, 45(11): 1849-1859. DOI: 10.37188/CJL.20240195
    摘要：采用多次交替注入壳层前驱体工艺，成功制备了具有不同壳层厚度的环保型AgInxGa1-xS2/AgGaS2（AIGS/AGS）量子点。利用透射电子显微镜和X射线衍射技术对量子点的形貌及晶体结构进行了详细的表征，通过吸收光谱和光致发光光谱系统地分析了AGS壳层厚度对AIGS/AGS量子点发光性能的影响。实验结果表明，适当增加AGS壳层可以有效增强量子点的带边发射，抑制其缺陷发射，并显著提高其发光稳定性。经优化，具有最佳壳层厚度（5层）的AIGS/AGS量子点呈现出532 nm的纯正绿色发光和33 nm的半高全宽（FWHM），光致发光效率（PLQY）达到45%。将其应用于量子点发光二极管（QLED）的制备，所得器件的最大亮度可达1 518 cd/m2，外量子效率（EQE）为0.26%，显示出良好的应用潜力。  
    关键词：环保型量子点;AIGS/AGS 量子点;壳层厚度;光学性能;带边发射   
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    发布时间：2024-11-28

  • 伏特,刘汉强,卫津锴,谢杨杨,张楷亮

    2024, 45(10): 1598-1603. DOI: 10.37188/CJL.20240182
    摘要：全无机卤化铅钙钛矿量子点在常温下制备即可获得优异的发光特性，但其超快的生长速率使之难以获得超小尺寸纳米晶体，从而难以在常温下通过尺寸效应来实现深蓝光发射。基于此，本工作发展了一种通过抑制生长速率，在常温下制备深蓝光CsPbBr3量子点的方法。以配体辅助再沉淀工艺为基础，在前体制备中引入松油烯来减缓量子点生长时的Cs离子供给，从而抑制晶体生长速率，使深蓝光CsPbBr3量子点的生长时间延长至3 h。该方法实现了常温下CsPbBr3量子点光致发光发射峰从深蓝光（447 nm）向绿光（517 nm）的有效调控。并结合配体比例调控，对松油烯的生长速率降低作用机制进行了论证。本工作对于钙钛矿量子点的生长调控具有重要意义。  
    关键词：钙钛矿量子点;深蓝光发射;生长速率;CsPbBr3;常温制备   
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    发布时间：2024-10-31

  • 李先帅,林逢源,侯效兵,李科学,廖蕾,郝群,魏志鹏

    2024, 45(10): 1699-1706. DOI: 10.37188/CJL.20240162
    摘要：光电探测器的性能在很大程度上受到GaAs 纳米线表面缺陷的影响。我们将三维（3D）GaAs纳米线和零维（0D）WS2量子点（QDs）材料以一种简单方便的方式结合在一起形成了一种异质结构。该异质结构通过形成的Ⅱ型能带结构实现了各种性能的增强，为光电探测器器件的未来发展开辟了新的研究方向。本文成功制备了基于WS2量子点/GaAs纳米线异质结构的高灵敏度光电探测器。在660 nm激光激发下，光电探测器的响应率为368.07 A/W，比探测率为2.7×1012 Jones，外量子效率为6.47×102%，低噪声等效功率为2.27×10-17 W·Hz-1/2，响应时间为0.3 s，恢复时间为2.12 s。该研究为制备高性能GaAs探测器提供了新的解决方案，并促进了GaAs纳米线光电子器件的发展。  
    关键词：GaAs 纳米线;WS2量子点;光电探测器;Ⅱ型能带结构   
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    发布时间：2024-10-31

  • 刘辰,魏昌庭,罗鑫,孙智国,徐勃,曾海波

    2024, 45(9): 1410-1430. DOI: 10.37188/CJL.20240051
    摘要：胶体半导体量子点因其独特的纳米级传输效应、自发光特性以及与大面积工业印刷工艺兼容的流变学属性而备受学术界和工业界的关注。喷墨打印作为一种新兴技术，有望实现新一代可印刷、大面积、高性能图案化量子点发光二极管（QLED）。然而，目前喷墨打印QLED的制备过程存在墨水配方不当造成的界面侵蚀以及成膜后发光效率降低等问题，导致其性能与旋涂器件存在较大差距。本文首先概述了量子点显示技术的基本概念及发展现状，分析了三种喷墨打印技术的分类、原理及其优缺点。然后介绍了含镉、含铅和无铅无镉三类量子点，分析了它们在喷墨打印QLED中的研究进展，接着重点介绍了利用喷墨打印实现高性能QLED的几种典型策略，最后展望了喷墨打印QLED的发展趋势和美好前景。  
    关键词：量子点;喷墨印刷;电致发光二极管;墨水工程;表界面调控   
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    发布时间：2024-09-26

  • 廖静,刘承昊,朱云霄,马小明,南欣茹,雷巧雯,张汉强,黄启同,林小凤

    2024, 45(9): 1431-1444. DOI: 10.37188/CJL.20240146
    摘要：随着纳米技术的快速发展，各种类型的硫纳米材料被研发出来，包括硫纳米颗粒、硫量子点以及其他杂化结构的含硫纳米复合物。作为一种新兴的“零维”纳米发光材料，硫量子点因拥有光致发光性能、低毒性和制备方便等特性，正受到越来越多学者的关注。本综述首先探讨了硫量子点的合成，随后介绍了硫量子点在光学传感器中的应用，主要深入讨论了基于硫量子点光学传感器在环境污染物及生物小分子中检测方面的应用。最后，总结了硫量子点当前面临的挑战，并对其未来发展进行展望。  
    关键词：硫量子点;光学传感;环境污染物;生物小分子   
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    发布时间：2024-09-26

  • 何玥仪,宋玺尧,王浩然,胡均义,刘少尧,周芩安,成明,范翊,王云鹏,王飞,赵东旭

    2024, 45(9): 1521-1530. DOI: 10.37188/CJL.20240122
    摘要：氧化锌材料（ZnO）因其独特的物理和化学性质在自驱动光电探测领域中展现出巨大应用潜力。然而，目前基于ZnO材料的自驱动光电探测器存在结构复杂、响应时间长、响应度低等问题，难以满足实际应用需求。本文构建了一种结构简单、响应速度快的ITO/ ZnO 量子点（QDs）/Au光电探测器，并提出了一种硼酸（BA）表面处理结合退火的处理工艺，成功降低了ZnO QDs薄膜中的表面态密度，提高了器件光电性能。器件在0 V下响应时间约为1 ms，开/关比达到104，响应度达到8.81 mA/W。将这一工艺应用在Mg2+掺杂ZnO量子点基光电探测器中，同样提高了器件的比探测率和响应度，获得了具有0.93 ms上升时间的高响应速度自驱动光电探测器，Mg2+掺杂量越高，器件的上升时间越短。这项工作证实了BA表面处理结合退火处理工艺对化学合成的ZnO材料性能具有普遍提升作用，有望广泛应用于ZnO基紫外光电探测器的性能优化中。  
    关键词：氧化锌量子点;自驱动光电探测器;溶液表面处理;带隙调控   
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    发布时间：2024-09-26

  • 陈逸群,林立华,胡海龙,李福山

    2024, 45(8): 1343-1353. DOI: 10.37188/CJL.20240127
    摘要：钙钛矿量子点（PQD）的喷墨打印技术在全彩显示应用中具有巨大潜力，但一些关键问题仍然影响其发光效率，例如不平衡的载流子注入、低质量的钙钛矿薄膜以及PQD自身的非辐射复合通道等。为解决这些问题，我们引入了界面修饰层苯乙基溴化铵（PEABr）以平衡器件的载流子传输。PEABr与钙钛矿二元溶剂（甲苯、萘）具有相似的结构，可改善PQD的印刷特性和成膜能力，并有效钝化PQD膜的Br-空位和界面缺陷。基于这一策略，成功实现了在414 cd/m²亮度下，最大外量子效率（EQE）达到8.82％、电流效率（CE）达到29.15 cd/A的喷墨打印钙钛矿量子点发光二极管（PeLED），为喷墨打印技术在未来显示领域中的应用提供了有益的思路。  
    关键词：钙钛矿量子点;喷墨打印;电致发光器件;界面修饰   
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    发布时间：2024-09-25

  • 常铭茹,石林林,滑羽璐,冀婷,李国辉,许并社,董海亮,崔艳霞

    2024, 45(6): 986-995. DOI: 10.37188/CJL.20240056
    摘要：近红外有机光电探测器具有低成本、可溶液旋涂、生物兼容性好和柔性可穿戴等优势，在生物传感、医学成像、柔性可穿戴电子器件等领域有广泛的应用前景。倍增型有机光电探测器相比于二极管型有机光电探测器，因其具有更高的外量子效率（EQE>100%）和灵敏度而备受关注。该类器件利用电极附近被载流子陷阱捕获的一种载流子能辅助另一种极性相反的载流子从外电路隧穿注入到活性层中，实现光电倍增，但陷阱的数量在一定程度上会影响器件性能的进一步提升。本文通过在活性层中掺入无机ZnO纳米颗粒来增加电子陷阱数量，使得器件在反向偏压保持暗电流密度的前提下，亮电流密度得到提高。通过优化，发现当ZnO纳米颗粒掺杂比例为5%时性能最优，在850 nm LED照射、-15 V偏压下，与未掺杂ZnO纳米颗粒器件相比，亮电流密度提升了7.4倍。在此基础上，本文协同Al2O3界面修饰层，进一步改善器件性能。结果表明，Al2O3界面修饰层的插入可改善器件的阳极界面接触特性，使得器件在正向和反向偏压下都能够实现光响应。Al2O3修饰后的器件在15 V偏压、全光谱范围内，EQE最高可达105%，R最高达104 A/W。本工作为高灵敏度有机光电探测器的发展提供了新的思路和方法。  
    关键词：近红外;光电倍增;有机光电探测器;无机纳米颗粒;界面修饰   
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    发布时间：2024-09-25
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