论文摘要
近年来,钙钛矿量子点因其优越的光电性能引起了广泛的关注,全无机钙钛矿量子点CsPbX3（X=Cl,Br,I）具有更好的稳定性,量子产率高、半峰宽窄、色纯度高、色域广、能耗低等优势成为新一代量子点显示技术（QLED）的核心材料。然而目前对材料表面配体及钙钛矿层薄膜等问题的研究还存在不足,量子点表面长链的配体阻碍了载流子的传输,旋涂法制备的薄膜性能较差,缺陷较多。本文通过考察量子点浓度、薄膜退火温度、表面配体数量对薄膜形貌及LED性能的影响,采用聚氧化乙烯（PEO）掺杂的方法,提高了CsPbBr3薄膜的性能,制备了红、绿、蓝LED发光器件。论文主要研究内容如下:（1）利用“热注入法”合成了CsPbX3（X=Cl,Br,I）全无机钙钛矿量子点,并通过改变卤素原子的种类及比例,使得CsPbX3（X=Cl,Br,I）量子点发光在可见光范围（400-700 nm）内可调。制备了波长分别为692 nm、516 nm、408 nm的红、绿、蓝三种全无机钙钛矿量子点LED器件,为全无机钙钛矿量子点LED在白光照明领域上的应用提供了参考。（2）考察了量子点表面配体数量、量子点浓度及退火温度等工艺参数对量子点层薄膜形貌及LED性能参数的影响。发现随着清洗次数的增加,量子点表面的配体的数量逐渐减少;随着量子点浓度的增加,LED效率先升高后降低;退火温度提高,薄膜的缺陷增多,粗糙度增加。当量子点配体清洗两次,量子点浓度为20 mg/ml,退火温度为20 ℃,钙钛矿LED表现出的性能最优。（3）利用“一步法”制备了CsPbBr3钙钛矿薄膜,通过PEO掺杂的方法优化了薄膜表面形貌,减少了表面缺陷,得到高量子产率、高致密性、低粗糙度的CsPbBr3薄膜,考察了PEO掺杂浓度对钙钛矿薄膜表面形貌及LED器件性能的影响,并从荧光强度、钙钛矿层薄膜性能、荧光寿命等方面对实验结果进行解析,发现随PEO掺杂浓度的增加,LED性能先升高后降低,原因是掺杂过后减少了薄膜表面缺陷,导致激子辐射复合率增加,而浓度过高则其导电性下降。得到优化的钙钛矿LED,其最大亮度和外量子效率分别为1223 cd/m2和0.26%,比未掺杂PEO的器件性能提升了5倍以上。
论文目录
摘要Abstract第1章 绪论 1.1 研究背景及意义 1.2 钙钛矿材料基本概述 1.2.1 钙钛矿材料结构 1.2.2 钙钛矿材料相转变性质 1.2.3 钙钛矿材料禁带宽度调节 1.3 全无机钙钛矿量子点介绍3 （X=Cl,Br,I）性能介绍'> 1.3.1 CsPbX3（X=Cl,Br,I）性能介绍 1.3.2 钙钛矿材料的合成方法 1.4 钙钛矿LED介绍 1.4.1 钙钛矿LED结构原理 1.4.2 钙钛矿LED发展历程 1.4.3 钙钛矿LED当前问题 1.5 本文研究内容第2章 实验设备及表征方法 2.1 引言 2.2 试剂、实验设备及表征 2.2.1 试剂和药品 2.2.2 实验设备 2.2.3 实验的表征 2.3 LED测试平台的搭建 2.3.1 电极及掩膜版结构设计 2.3.2 测试平台的设计 2.3.3 LED测试参数 2.4 实验用量子点合成过程 2.5 本章小结第3章 热注入法合成钙钛矿量子点及LED制备与表征 3.1 引言 3.2 全光谱钙钛矿量子点的合成及表征 3.2.1 实验方案 3.2.2 钙钛矿量子点材料表征及分析 3.3 钙钛矿量子点LED的制备过程 3.3.1 钙钛矿LED器件结构设计 3.3.2 制备工艺流程及工艺参数 3.4 不同光谱量子点LED的制备及测试 3.4.1 红光LED的制备及测试分析 3.4.2 绿光LED的制备及测试分析 3.4.3 蓝光LED的制备及测试分析 3.5 本章小结第4章 钙钛矿量子点LED性能影响因素研究 4.1 引言 4.2 量子点浓度对LED性能的影响分析 4.3 量子点退火温度的考察 4.3.1 量子点退火温度对薄膜形貌的影响分析 4.3.2 量子点退火温度对LED性能的影响分析 4.4 量子点表面配体密度的考察 4.4.1 配体清洗实验方案 4.4.2 清洗次数对量子点荧光特性的影响分析 4.4.3 晶体表面配体及缺陷分析 4.4.4 清洗次数对量子点层薄膜形貌的影响 4.4.5 清洗次数对量子点LED性能的影响 4.5 本章小结3钙钛矿薄膜的制备'>第5章 PEO掺杂CsPbBr3钙钛矿薄膜的制备 5.1 引言3钙钛矿薄膜的制备'> 5.2 CsPbBr3钙钛矿薄膜的制备3钙钛矿薄膜'> 5.2.1 一步法制备CsPbBr3钙钛矿薄膜3钙钛矿薄膜'> 5.2.2 PEO掺杂制备CsPbBr3钙钛矿薄膜 5.2.3 两种制备方法对比 5.3 PEO掺杂浓度的考察 5.3.1 实验方案 5.3.2 PEO掺杂浓度对薄膜性能的影响分析 5.3.3 PEO掺杂浓度对LED性能的影响分析 5.3.4 钙钛矿LED的稳定性分析 5.4 本章小结第6章 结论与展望 6.1 结论 6.2 本文研究创新点 6.3 展望参考文献致谢硕士期间获得的成果及奖励
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 张舒侣
导师: 栾伟玲
关键词: 全无机钙钛矿,量子点发光二极管,薄膜性能
来源: 华东理工大学
年度: 2019
分类: 基础科学,信息科技
专业: 物理学,无线电电子学,无线电电子学
单位: 华东理工大学
分类号: TN312.8;O471.1
总页数: 74
文件大小: 8741K
下载量: 701
相关论文文献
标签：全无机钙钛矿论文; 量子点发光二极管论文; 薄膜性能论文;
