鈣鈦礦量子點熒光微球的原子層沉積穩定化制備方法

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2018-12-16 15:12:06 作者: 所屬分類:學術動態, 科研亮點 閱讀:601

全無機鈣鈦礦量子點CsPbX3(X=Cl, Br, I)由于具備良好的光電特性(量子產率高,發光半峰寬窄,發射峰易調節,載流子遷徙率高等性能),是一種絕佳的光電顯示材料,有望應用于LED,背光顯示,激光器等方面。但由于鈣鈦礦量子點存在的不穩定性,使得鈣鈦礦量子點在實際的使用過程中在光熱電的誘導下發生量子點表面破壞,量子點晶格結構的改變,量子點團聚等最終導致了量子點的失效。

華中科技大學陳蓉教授和單斌教授團隊近期提出了關于CsPbBr3鈣鈦礦量子點的穩定化制備方法,主要是針對于鈣鈦礦量子點的不穩定問題,利用原子層沉積技術在薄膜沉積上具有納米級可控及高度均勻和致密等特點,采用原子層沉積技術鈍化量子點表面,實現了鈣鈦礦量子點的穩定性巨大提升。首先,將鈣鈦礦量子點分散負載于氧化硅微球表面,形成量子點/氧化硅復合物微球。其次,利用粉體原子層沉積技術在量子點微球表面沉積氧化鋁薄膜,對量子點表面進行缺陷鈍化實現量子點穩定性的巨大提升。通過XPS和XRD研究表明,穩定性提升的原因是由于ALD技術鈍化了量子點表面并減少了量子點的晶格畸變。本文還利用第一性原理和微反應動力學的方法研究了量子點薄膜中ALD在鈣鈦礦量子點表面的生長機理,發現了ALD在量子點表面生長分為三個階段,分別對應于ALD在量子點薄膜生長上的表面吸附、間隙填充、覆蓋生長三個階段,初步揭示了ALD在鈣鈦礦量子點表面上的生長過程。本小組后續將繼續對ALD對于量子點光電器件的穩定化制造方面做進一步的研究。致力于提高量子點單體和量子點發光器件的性能和解決量子點器件的穩定化制造等問題。

此項研究由陳蓉教授和單斌教授團隊完成,最新成果成功發表于國際材料化學的權威期刊Chemistry of Materials,論文題目為” Bottom up Stabilization of CsPbBr3 Quantum Dots-Silica Sphere with Selective Surface Passivation via Atomic Layer Deposition”。 本研究工作得到了國家自然科學基金(51702106, 51835005)的資助。

文章鏈接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.8b03096

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