论文部分内容阅读
半导体荧光量子点是一种新型的无机纳米材料,以其独特的带隙可调性能得到了人们广泛的关注,在太阳能电池、发光二极管和生物标记等领域显示出重要的学术价值和可观的应用前景。本文基于量子点在白光LED方面的应用,成功合成了黄绿光CuInS2/ZnS量子点和红光CuInSe2/ZnS量子点,并详细探究了CuInSe2量子点的形成机理和发光机制。为了解决硅树脂与量子点在制备复合材料时的固化问题,并改善量子点在硅树脂中的分散情况,本文采用原位合成的方法制备复合材料,并通过加入带巯基的表面改性剂来促进量子点的分散。此外,本文将利用量子点复合材料通过两种方案来制备白光LED,具体研究内容如下: (1)黄绿光CuInS2/ZnS核壳量子点的制备。采用一锅法成功制备了CuInS2/ZnS量子点,并研究了成核反应的温度、包覆壳层时间对量子点发光峰波长和荧光量子产率的影响。最终确定的反应条件为:在200℃进行成核反应,ZnS壳层包覆过程持续240min,制备的CuInS2/ZnS核壳量子点的发光峰波长为534nm,荧光量子产率能够达到69.42%。 (2)红光CuInSe2/ZnS核壳量子点的制备。采用热注射法制备CuInSe2量子点,探究了油胺作为配位化合物对实验的影响,进而提出了CuInSe2量子点的形成机理;通过合成不同铜铟比的量子点来探究组分对量子点结构和光学性能的影响,铜铟比为1/1的CuInSe2量子点包覆完ZnS后荧光量子产率能够达到40.7%,发光峰波长为720nm,而铜铟比为1/2的CuInSe2量子点包覆完ZnS后荧光光谱会出现两个发射峰;通过瞬态荧光光谱仪测量了CuInSe2量子点的荧光寿命,并详细研究了它的发光机理。 (3)量子点复合材料的制备及其在白光LED中的应用。将制备的量子点预先与反应单体混合,采用原位合成的方法来制备硅树脂,固化后制成量子点复合薄膜,并测试了该薄膜的透过率和热稳定性;在合成硅树脂时通过加入(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷来改善量子点的分散问题。将合成的黄绿光量子点复合材料用于封装制备白光LED,通过改变量子点的用量,本实验得到了三种色温的白光LED;加入红光量子点后,白光LED的显色指数能够明显提高。