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通过量子限制卤化物钙钛矿纳米线阵列的纳米光子学设计提高光致发光量子产率
摘要： 太阳能电池、激光器和发光二极管（LED）要实现最佳性能，需要高光致发光量子产率（PLQY）。通常可通过提升材料品质来降低非辐射复合速率以提高PLQY。从原理上说，通过纳米结构化材料改进光学设计同样有效——既能提高光耦合输出效率，又能引入量子限域效应，这两种方式均可提升辐射复合速率。然而表面复合速率的增加往往会抵消纳米结构对PLQY的提升效果。本研究展示了一种模板引导的气相生长法，可制备出直径从体材料尺度（250纳米）到量子限域区（5.7纳米）具有空前精确控制的CH3NH3PbI3（MAPbI3）纳米线阵列，同时实现18厘米/秒的超低表面复合速度。仅通过纳米光子学设计，就使内部PLQY提升了56倍（从0.81%增至45.1%），并将光耦合输出效率提高2.3倍，从而使外部PLQY激增130倍（从0.33%跃升至42.6%）。
关键词： 光耦合输出、光致发光量子产率、量子限域、钙钛矿、光电探测器
更新于2025-11-14 15:28:36
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硼酸盐玻璃中CsPbI3红色量子点的优异激子发光
摘要： 我们通过熔融淬火技术在硼酸盐玻璃中制备了CsPbI3钙钛矿量子点。研究了三种具有不同处理条件的代表性样品。随着处理条件优化，测得能隙为1.75-1.76eV，光致发光峰可在675至691nm范围内调节，半峰全宽（FWHM）变化范围为43至37nm。光致发光强度随激发波长增加先升后降，但峰值波长和线型保持不变?；竦玫母吖庵路⒐饬孔硬剩≒LQY）达23.8%-61.4%，这归因于优异的晶体质量和较低的能量耗散。双指数函数拟合显示短寿命和长寿命组分的PL寿命分别为24.0-28.2ns和100.2-123.0ns。在25至125℃温度范围内，PL强度虽降低但具有可逆性，测得激子结合能为375-454meV量级，并观察到FWHM从39扩展至49nm及峰值蓝移（690至685nm）现象。
关键词： 光致发光量子产率、寿命、CsPbI3、温度依赖性、量子点玻璃、激子
更新于2025-11-14 15:23:50
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卤化物钙钛矿纳米晶体的蓝色电致化学发光
摘要： 电致化学发光（ECL）因无需昂贵光学元件和光源即可通过电化学方式产生，已广泛应用于超灵敏电分析领域。该方法可获得具有合理量子产率和稳定性的可见光ECL发射。而蓝色ECL较为罕见，通常存在稳定性差和量子效率低的问题。本文首次报道了以三丙胺（TPrA）为共反应物时，有机金属卤化物钙钛矿纳米晶体（PNCs）CH3NH3PbCl1.08Br1.92在473 nm处产生的蓝色ECL发射，其ECL发射峰位置与光致发光峰位相似。除该蓝色发射峰外，CH3NH3PbCl1.08Br1.92 PNCs的ECL光谱在745 nm处还呈现宽泛的ECL峰，这可归因于合成过程中表面钝化不完全导致PNCs表面存在陷阱态。研究同时证实了CH3NH3PbX3（X：Cl、Br、I）PNCs的ECL发射存在卤素阴离子调控特性。通过405 nm激光激发同步获取荧光光谱，展示了单PNC的荧光显微图像及选定单PNCs的稳定性，其光致发光（PL）衰减过程表现为1.2 ns的PL寿命（τ）。此外还探讨了表面活性剂（油酸和正辛胺）对CH3NH3PbCl1.08Br1.92 PNCs荧光强度及稳定性的影响。
关键词： 表面活性剂、蓝光发射、电化学发光（ECL）、光致发光（PL）、钙钛矿纳米晶体（PNCs）、光致发光量子产率（PLQY）
更新于2025-09-23 15:23:52
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第12族金属杂化有机-无机卤化物的宽带发射
摘要： 我们报道了三种新型有机-无机杂化卤化物(R)ZnBr3(DMSO)、(R)2CdBr4·DMSO和(R)CdI3(DMSO)（其中(R)=C6(CH3)5CH2N(CH3)3，DMSO=二甲基亚砜）的合成、晶体与电子结构及表征。这些化合物可采用DMSO-甲醇溶剂体系方便地制备成单晶和块状多晶粉末。基于常温和100K下的单晶X射线衍射结果，所有化合物均具有零维(0D)晶体结构，其特征是体积庞大的有机阳离子与基于第12族金属阳离子四面体配位的分子型无机阴离子交替排列。0D结构中离散的分子构建单元导致电荷局域化，并产生可调的室温发光——包括(R)ZnBr3(DMSO)的白光、(R)2CdBr4·DMSO的蓝白色光以及(R)CdI3(DMSO)的绿光。(R)ZnBr3(DMSO)测得最高3.07%的光致发光量子产率(PLQY)，根据计算相关色温(CCT)为11,044K，其发射冷白光。所有化合物均表现出数十纳秒量级的快速光致发光寿命，与π共轭有机分子中观察到的快速发光衰减一致。温度依赖性光致发光研究表明在550nm附近出现来自有机盐发射的额外峰。密度泛函理论计算表明，低带隙芳香分子R与相对电正性的Zn和Cd金属的共同引入，可导致激子在作为发光中心的芳香分子阳离子处局域化。
关键词： 零维结构、宽带发射、第12族金属、激子局域化、光致发光量子产率、混合有机-无机卤化物
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过多环芳烃发色团与分子屏障的共组装减少聚集诱导淬灭效应
摘要： 良好的共轭结构和平面芳香结构特性使得π-共轭发光材料在固态或聚集态使用时会出现聚集诱导猝灭(ACQ)效应，这极大阻碍了其在光电器件和生物领域的应用。本研究通过展示一种简便低成本的芘类多环芳烃(PAH)发色团与八氟萘共组装方法来减弱ACQ效应。值得注意的是，由此制备的四种微/纳米共晶固体荧光量子产率(PLQYs)分别提升了254%、235%、474%和582%。亲水性聚合物链(P123(PEO20-PPO70-PEO20))的保护赋予共晶优异的水分散性。更重要的是，得益于上述显著提升的性能，纳米共晶展现出良好的生物相容性和可观的细胞成像性能。该研究为提升常见发色团的发光效率、生物相容性和细胞渗透性提供了简易方法，可能为原本非荧光或弱荧光PAHs的应用开辟更多途径。
关键词： 共晶、聚集诱导猝灭、生物成像、多环芳烃、光致发光量子产率
更新于2025-09-23 15:23:52
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实现蓝紫色发射钙钛矿纳米晶体近单位光致发光效率
摘要： 虽然钙钛矿纳米晶体（NCs）作为高效发光二极管（LEDs）材料展现出巨大潜力，但蓝光发射钙钛矿较低的光致发光量子产率（PLQY）阻碍了以蓝光为关键组分的白光LED发展。本研究报道：对弱蓝紫色发光（PLQY 3%）的CsPbCl3 NCs进行室温后合成CdCl2处理，可在不影响PL峰位（406 nm）和光谱宽度的前提下，使PLQY瞬间提升至近100%。时间分辨PL与超快瞬态吸收测量证实处理样品中CsPbCl3 NCs的非辐射缺陷态被消除。元素组成与结构数据表明Cd2+能轻松掺杂进入晶格而不改变NCs尺寸形貌。这种Cd掺杂CsPbCl3具有卓越的PLQY、优异的空气/光稳定性及简便制备方法，使其成为目前开发高效蓝光及白光LED最具吸引力的蓝光发射钙钛矿材料。
关键词： 光致发光量子产率、蓝光发射钙钛矿、钙钛矿纳米晶、氯化镉处理、白光LED
更新于2025-09-23 15:21:21
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具有低效率滚降的高性能PLEDs用聚集诱导发光聚合物
摘要： 作为有机发光二极管的同系物，聚合物发光二极管（PLEDs）具有低成本湿法制备工艺等显著优势，使其适用于大面积柔性显示与照明领域。然而大多数PLEDs用发光聚合物存在聚集导致猝灭（ACQ）效应，导致器件效率大幅衰减。本研究通过铃木-宫浦多聚偶联反应，将具有聚集诱导发光（AIE）特性的TPE-TPA单元引入主链，简便合成了pTPE-TPA-Cz和pTPE-TPA-Flu两种聚合物。所得聚合物具有良好的成膜性、优异的热稳定性及高荧光量子产率（PLQY），有利于溶液法制备PLEDs。以这两种聚合物为发光层（EML）的PLEDs分别实现了3.26%（掺杂型EML）的最大外量子效率（EQE）和3.69 cd A-1（非掺杂型EML）的电流效率，且所有器件均呈现极低的效率衰减。本研究表明AIE聚合物是构建低效率衰减高性能PLEDs的理想材料。
关键词： 聚集诱导发光、光致发光量子产率、溶液加工、效率滚降、聚合物发光二极管
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过双壳层中空二氧化硅球封装实现高效稳定的CsPbBr3钙钛矿量子点用于白光LED
摘要： CsPbX3（X=Cl、Br或I）钙钛矿量子点（QDs）稳定性差的问题严重阻碍了其实际光电应用，如何提升其稳定性仍是关键挑战。本研究通过简单的连续离子层吸附与反应（SILAR）法，将CsPbBr3 QDs封装于双壳层中空二氧化硅（SiO2）球体中。这种分级双壳结构使CsPbBr3 QDs锚定在SiO2球体内部，同时保持外表面不受干扰，从而避免其直接暴露于大气环境。得益于双壳层中空SiO2球体的全面保护，CsPbBr3/SiO2纳米球体展现出显著增强的光热稳定性：持续紫外光照72小时后剩余光致发光强度达89%，100°C热处理后仍保持65%。此外，该材料实现了89%的最佳光致发光量子产率（PLQY），并有效抑制了非辐射复合。最终采用CsPbBr3/SiO2绿色荧光粉制备的白光发光二极管（LED）器件，其色域覆盖范围达到NTSC标准的136%。本研究为解决CsPbBr3 QDs固有不稳定性问题提供了新型SiO2基封装方法，对其实际应用具有重要推动意义。
关键词： 光致发光量子产率、CsPbBr3量子点、双壳层中空二氧化硅球、稳定性、白光发光二极管
更新于2025-09-23 15:21:01
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铟合金化对厚壳层InP/ZnSe量子点电荷载流子动力学的影响
摘要： 合成了具有两种不同InP核与ZnSe壳界面（合金型和核/壳型）的厚壳InP/ZnSe III-V/II-VI量子点(QDs)。尽管这两种量子点体系在光谱域表现出相似的光学特性，但通过高分辨能量色散X射线光谱扫描透射电子显微镜测定发现，其壳层中铟掺杂量存在差异。采用超快荧光上转换光谱探测这两个体系的载流子动力学，结果显示两者均存在显著的载流子俘获现象，这阻碍了辐射复合并降低了光致发光量子产率。合金型与核/壳型量子点在载流子局域化程度上略有差异，其中合金纳米晶体的俘获效应更为显著。尽管能够生长厚壳层，但仍需缓解III-V/II-VI电荷失衡导致的结构缺陷，以进一步提升InP量子点的性能。
关键词： 铟合金化，InP/ZnSe，载流子动力学，光致发光量子产率，量子点
更新于2025-09-23 15:21:01
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辅助配体提高了异配型铱基三重态发射体在OLED器件中的效率
摘要： 出色的对比度、可视性以及在制造轻薄显示屏方面的优势，使有机发光二极管改变了显示行业的格局。为推动未来显示技术的发展，需要更高的电致发光效率。本文通过密度泛函理论计算详细研究了非辐射衰减机制，并制定了辅助配体设计的通用策略。研究表明，适当定向的位阻基团作用于苯基异喹啉配体时，可显著降低非辐射衰减速率。
关键词： 光致发光量子产率、非辐射衰减、有机发光二极管、铱(III)配合物、密度泛函理论
更新于2025-09-23 15:21:01