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半导体量子点(QDs)由于具有发射波长可调、稳定性好、色纯度高、可溶液制备、制备成本低等优势受到研究者们的广泛关注。目前,高性能、高稳定性的电致发光器件主要以Cd/Pb基量子点为发光材料,但Cd/Pb元素的高毒性严重威胁着环境和人类健康,是实现工业化应用的主要障碍。因此,近些年来无重金属量子点发光材料成为研究者广泛关注的目标。其中InP基发光材料不仅具有较大的激子玻尔半径(10 nm),并且具有与CdSe(1.74 eV)接近的带隙(1.35 eV),可以通过调节尺寸(1.5-3.0 nm)使其发射波长覆盖蓝光到近红外光范围(480-750 nm),因此被认为是最具潜力的非Cd/Pb发光材料之一,相应的量子点发光二极管(QLED)在研究和应用领域也逐渐引起了人们的广泛关注。然而,当前InP基量子点的光学性质远落后于Cd基量子点,难以满足高性能QLED的制备要求。主要是由以下几方面造成的:(1)在InP晶核方面,晶核合成过程中,高温下磷源前驱体(如三(三甲基硅基)膦(P(TMS)3))会迅速耗散,无法继续产生单体,使量子点的生长过早进入Ostwald熟化阶段,从而导致严重的粒径分布不均。在目前高质量InP基量子点的合成主要以P(TMS)3为磷源的情况下,存在磷源材料昂贵、无法大规模生产、前驱体不宜储存等缺点。另外,P(TMS)3与空气接触后会产生有毒气体磷化氢(H3P),该气体会对人的心脏以及呼吸系统有极大的危害。虽然三(二甲基胺基)膦(P(NMe2)3)等较为稳定、环保的磷源被用于制备InP基量子点,但是其光学性质较差,所构筑的QLED器件性能也远落后于P(TMS)3作为磷源。因此发展非P(TMS)3法制备高质量InP基量子点成为了该体系能够走向应用需要解决的关键问题。(2)在InP基核壳结构量子点壳层生长方面,量子点壳层材料的选择以及厚壳层的生长也是一个重要的挑战,由于InP晶核与ZnS壳层的晶格失配度较大导致厚ZnS壳层难以生长,致使InP/ZnS核壳结构量子点的荧光量子产率(PLQY)和半峰宽不理想,因此有必要发展梯度壳层或合金壳层核壳结构量子点,来缓解核壳材料之间的晶格不匹配,减少壳层生长过程中界面缺陷的产生。另外,壳层厚度也是影响量子点光电性质的重要因素,壳层较薄时,量子点不稳定,成膜后量子点颗粒之间的F(?)rster共振能量转移(FRET)造成薄膜量子产率迅速下降。而壳层较厚时,不利于其作为发光层时的电荷注入和传输,从而影响器件的性能。基于此,本论文在分别采用P(TMS)3和P(NMe2)3作为磷源合成高质量InP晶核的基础上,通过对壳层结构和厚度进行调控,对两种材料体系的光学性能进行对比,总结两种前驱体制备的InP基量子点的优缺性;进一步结合器件构筑,对比两种前驱体制备InP基量子点构筑红色QLED的发光性能,重点总结P(NMe2)3作为磷源时的优点以及不足,进而提高该磷源制备的InP-QLED的性能。主要内容分为以下两部分。(1)基于P(TMS)3和P(NMe2)3制备的红色InP基量子点及其QLED性能对比探究:首先,采用两种不同磷源前驱体合成具有相同峰位的高质量InP晶核。其次,在相同峰位的晶核基础上,包覆相同厚度的ZnSe和ZnS壳层,并对比量子点及其相应QLED性能。结果表明,P(NMe2)3作为磷源时所制备的晶核质量较差,导致P(NMe2)3磷源法制备的核壳结构量子点的整体性能及其QLED性能相对较低。但是其合成过程简便,不需要对核进行多次生长以及提纯处理,并且核壳结构量子点的稳定性较好,易长期储存。另外,P(TMS)3所制备的InP晶核包覆6层ZnSe时,PLQY有所下降;而P(NMe2)3作为磷源时,PLQY仍有上升趋势。基于该发光材料,P(TMS)3制备InP-QLED的最大亮度为27125 cd/m~2,最大外量子效率(EQE)为10.89%。而由P(NMe2)3制备的InP-QLED的最大EQE超过8%,最大亮度超过10000 cd/m~2,与P(TMS)3制备的InP-QLED差距不大。(2)P(NMe2)3磷源法制备红色InP基量子点及其QLED的应用研究:在第一个工作的基础上,以P(NMe2)3为磷源前驱体,通过调节成核时的铟磷摩尔比例来改善InP晶核的质量,并在之前包覆6层ZnSe的基础上,通过进一步调控ZnSe和ZnS壳层的厚度得到了较高质量的InP/10ZnSe/6ZnS核壳结构量子点。之后我们引入了ZnSeS壳层来优化量子点的壳层结构,不仅缓解ZnSe与ZnS壳层之间的晶格失配度,还有效减小量子点壳层生长过程中的晶格缺陷和表面缺陷。最终得到半峰宽为41 nm、PLQY超过95%的红色InP/ZnSe/ZnSeS/ZnS核壳结构量子点,基于该发光材料构筑的QLED的最大EQE超过了12%,亮度为44160 cd/m~2。