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上海光機所在調制具有優異光學性能超穩定的鈣鈦礦量子點方面獲進展

2020-09-17 上海光學精密機械研究所
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  近期,由中國科學院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室和重慶大學合作研究小組通過使用表面配體修飾的方法成功制備了超穩定的鈣鈦礦量子點,同時具有良好光學性能,相關成果發表在《先進光學材料》(Adv. Optical Mater.)上。

  全無機鹵化物鈣鈦礦納米材料由于其具有低的材料成本,長距離的電荷傳輸,高的吸收系數,窄帶寬的可調發射波長,高的光致發光量子產率及光學增益等優點已被開發應用在各種光電應用中,例如光電探測器、發光二極管和微/納米激光器。但是,對于鹵化鈣鈦礦材料而言,特別是對于鈣鈦礦量子點來說,其本身固有的不穩定性限制其進一步的發展。

  在實驗中,研究人員通過采用短配體辛胺來代替常用的長配體油胺來制備銫鉛溴量子點。配體修飾后銫鉛溴量子點的外量子效率從62.4%提高到91.3%,同時,量子點溶液即使暴露于空氣中100天,也沒有觀察到聚集或降解現象。此外,即使在環境條件下存儲5周,修飾后銫鉛溴量子點薄膜初始光致發光強度保持于96.8%。研究人員針對配體改性前后的銫鉛溴量子點進行了自發輻射放大發射性能的測試,修飾后銫鉛溴量子點自發輻射放大發射的閾值僅為修飾前閾值的24%,并且自發輻射放大發射的穩定性也有提高。結果表明,使用辛胺作為配體是改善銫鉛溴量子點性能的一種簡單有效的方法,同時也為鈣鈦礦光電器件的進一步實際應用提供了可行策略。

  這項工作得到了中科院戰略性先導科技專項(B類)、中國國際科技合作計劃,國家自然科學基金、上海市優秀學術/技術帶頭人計劃以及高場激光物理國家重點實驗室開放基金的支持。

  論文鏈接 

  (a)銫鉛溴量子點溶液在日光和紫外燈下的圖像;(b)辛胺修飾后銫鉛溴量子點光致發光強度隨時間變化圖;(c) 辛胺修飾后銫鉛溴量子點的自發輻射放大的穩定性

打印 責任編輯:江澄

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