钙钛矿量子点的光物理性质表征

钙钛矿量子点的介绍钙钛矿量子点的介绍量子点是一种可控制的纳米材料，具有窄的发射光谱和高的光学发射效率。

由于具有优异的电子传输性能和光学性质，在荧光成像、生物标记、能源转化、光电器件等领域具有广泛的应用前景。

其中，钙钛矿量子点是一种备受关注的量子点，其优异的光学性质被认为是下一代光电器件所需要的能源转换材料。

下面我们将从类别、制备方法、光学性质、应用等方面进行介绍。

一、钙钛矿量子点的类别钙钛矿是一种具有优异光学性质和电学性质的材料，通常为ABX3型结构，其中A为有机离子、B可以是铅、锡、钛等离子，X可以是氯、溴离子等。

当前钙钛矿量子点的类别主要有CsPbX3（X=Cl、Br、I）、MAPI（CH3NH3PbI3）、CsPbBr3等。

二、制备方法目前已经开发出多种制备钙钛矿量子点的方法，其中最为常见的包括原位生长法、热分解法、溶剂热法等。

原位生长法是将钙钛矿前驱体加入碱性溶液中，在高温高压下形成核心结构，并通过后续的处理将其转变为钙钛矿量子点。

热分解法则是将有机和无机前驱体混合后，经过高温热分解得到钙钛矿量子点。

而溶剂热法则是通过及时改变反应溶液的pH值或者溶剂的种类与比例，从而调节产物的尺寸、形状、组成和物理化学性质，实现对钙钛矿量子点的可控性制备。

三、光学性质钙钛矿量子点具有高的量子效率，并且具有宽的吸收光谱和窄的发射光谱，使得其在可见光谱范围内能够同时吸收多种波长的光，并将其能量转化成强发光。

此外，钙钛矿量子点的缺陷能级、阴离子种类和镉离子修饰等因素，都可能在光学性质上产生影响。

例如，研究发现，通过在CsPbBr3量子点表面掺杂碘离子，可以明显提高其量子效率和发光亮度。

四、应用前景钙钛矿量子点具有优异的光学性质和电学性质，因此在各种领域中均有广泛的应用。

例如，钙钛矿量子点在荧光成像领域中被广泛应用于细胞成像、生物标记、蛋白质研究等；在固态照明中，钙钛矿量子点+ LED TM技术可以形成更加高效的LED光源，提高其整体能源利用效率；在太阳能电池中，钙钛矿量子点具有较高的光电转换效率和较好的稳定性，因此具有很好的应用前景。

全固态钙钛矿量子点及发光母粒1. 简介全固态钙钛矿量子点是一种新型的半导体材料，具有优异的光电特性和发光性能。

由于其在光电器件、显示器件和生物医学领域的潜在应用，引起了广泛的研究兴趣。

全固态钙钛矿量子点及其发光母粒的研究不仅对于材料科学和光电器件领域具有重要意义，而且对推动新型材料在实际应用中的发展也具有深远的意义。

本文将对全固态钙钛矿量子点及发光母粒的研究现状、性能特点和应用前景进行综述。

2. 全固态钙钛矿量子点的合成方法目前，全固态钙钛矿量子点的合成方法主要包括溶液法、热分解法、离子交换法等。

溶液法是最常用的合成方法，通常通过钙钛矿晶种的溶解再结晶来实现对量子点的合成。

热分解法利用高温热解或溶胶-凝胶法将前驱体转化为全固态钙钛矿量子点。

离子交换法则是利用溶液中存在的钙离子与其他阳离子进行交换，合成全固态钙钛矿量子点。

这些方法各有优缺点，需要根据具体需求选择合适的合成方法。

3. 全固态钙钛矿量子点的性能特点全固态钙钛矿量子点具有优异的光致发光特性和较高的荧光量子产率，其发光波长可通过改变结构和成分调控，具有较宽的调制范围。

全固态钙钛矿量子点还具有窄的发光带宽、长的荧光寿命和优异的光稳定性。

这些性能特点使得全固态钙钛矿量子点在显示器件、白光LED等光电器件中具有巨大的应用潜力。

4. 全固态钙钛矿量子点的应用前景全固态钙钛矿量子点的应用前景非常广阔，主要包括显示器件、照明器件、生物成像和生物标记、传感器等领域。

在显示器件中，全固态钙钛矿量子点可应用于LED、QLED、LCD等各种显示技术中，具有较高的亮度和色彩饱和度。

在照明器件中，全固态钙钛矿量子点可以作为优质的发光材料，应用于室内照明、车灯等领域。

在生物医学领域，全固态钙钛矿量子点可作为生物成像探针，用于细胞成像、肿瘤治疗等领域。

在传感器领域，全固态钙钛矿量子点可以应用于化学传感、生物传感等领域，具有较高的灵敏度和选择性。

5. 结语全固态钙钛矿量子点及发光母粒作为一种新型的半导体材料，具有独特的光电特性和发光性能，引起了广泛的研究兴趣和应用价值。

钙钛矿材料的制备与应用研究进展钙钛矿材料是一类广泛应用于能源、光电、生物医学和环保等领域的重要材料。

随着科学技术的不断进步和应用需求的增加，钙钛矿材料的制备与应用研究也越来越受到人们的关注。

本文就钙钛矿材料的制备方法、性质表征和应用研究进行概述和分析。

一、制备方法钙钛矿材料制备的方法主要有物理法、化学法和生物法三种。

1. 物理法物理法主要包括溶液旋转镀膜法、射频磁控溅射法和热蒸发法等。

其中，溶液旋转镀膜法是一种比较简单易行的方法，只需在惰性气体氛围下将前驱体溶液滴在旋转的基片上，经过干燥和煅烧后即可获得纯相钙钛矿。

不过，该方法的晶体质量和薄膜厚度受到制备参数的限制。

2. 化学法化学法涉及到有机前驱体法、水热法、燃烧法和溶胶凝胶法等。

有机前驱体法是在有机物溶剂中将金属盐和有机酸配位合成前驱体，再通过热分解得到纯相的钙钛矿。

其制备过程简单、成本低廉、晶体质量好，因此被广泛用于锂离子电池正极材料、光触媒和绿色能源耦合器件等方面。

3. 生物法生物法主要是利用微生物、植物和动物的结构和生理特点来合成钙钛矿材料。

利用生物法制备钙钛矿材料是一种新兴的方法，其具有绿色环保、可控性强和结构多样性等优点，但缺点是制备时间长，需要耐心的研究和探索。

二、性质表征钙钛矿材料的性质表征是制备与应用研究中的重要组成部分，其表征方法主要有X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和紫外-可见吸收光谱等。

1. X射线衍射X射线衍射技术能够表征钙钛矿材料的结构、形貌和晶格常数等信息，从而确定其晶体结构、相纯度和谐晶性。

同时，X射线衍射也是研究物相转化与结构演化的重要手段。

2. 扫描电子显微镜扫描电子显微镜技术可以观察钙钛矿材料的表面形貌和尺寸等信息，可以获得样品的形态、结构和大小等关键参数。

3. 透射电子显微镜透射电子显微镜技术可以直接观察钙钛矿材料内部晶体结构和缺陷等信息，是表征钙钛矿材料的高分辨率技术之一。

4. 紫外-可见吸收光谱紫外-可见吸收光谱可以对钙钛矿材料的电子结构和光学性质进行表征，在光电转换和光学元件等应用领域有着广泛应用价值。

钙钛矿量子点的光吸收系数和稀土离子概述说明1. 引言1.1 概述随着纳米科技的不断发展，钙钛矿量子点作为一种新兴的材料在光学应用中引起了广泛关注。

钙钛矿量子点具有优异的光学性质和电子特性，被广泛应用于太阳能电池、发光二极管、激光器等领域。

其独特的量子效应使得它在吸收、发射和转换光能方面具有突出优势。

1.2 文章结构本文将首先介绍钙钛矿量子点的光吸收系数及其相关定义和原理，然后探讨影响钙钛矿量子点光吸收系数的因素，并详细介绍测量方法和技术。

接下来，我们将对稀土离子进行概述，并阐述其在光学中的作用机制。

同时研究了稀土离子与钙钛矿量子点之间的相互作用进展情况。

随后，我们将给出实验结果及讨论，包括对钙钛矿量子点光吸收系数以及稀土离子对其的影响进行详细分析。

最后，我们将总结并展望未来的研究方向和建议。

1.3 目的本文旨在全面了解钙钛矿量子点的光吸收系数及其与稀土离子之间的相互作用。

通过对相关概念、原理、实验结果和讨论的详细阐述，期望能够为进一步研究和应用钙钛矿量子点提供参考和指导。

此外，通过对稀土离子在光学中的作用机制以及其与钙钛矿量子点的相互作用研究进展的深入探讨，可以拓宽我们对这一领域的认识，并为开展更多基于稀土离子-量子点体系的应用研究提供理论依据。

2. 钙钛矿量子点的光吸收系数2.1 定义和原理钙钛矿量子点是一种具有特殊光学性质的纳米材料，其光吸收系数用于描述其对入射光的吸收能力。

光吸收系数可以表示为α，其定义为单位长度内材料吸收的光强占入射光强的比例。

在钙钛矿量子点中，电子在晶格结构中发生转移，并进入导带或价带。

当入射光与量子点相互作用时，电子会从价带跃迁至导带，产生吸收现象。

该过程中电子的能级差被转化为激发态和基态之间的能量差。

2.2 影响因素钙钛矿量子点的光吸收系数受到多个因素的影响。

首先，量子点本身的结构、组分和大小会影响其电子能级结构和波函数重叠程度，从而影响到其光吸收性能。

此外，外界环境条件如温度、压力等也会对光吸收系数产生影响。

第19卷第3期南阳师范学院学报Vol.19No.32020年5月Journal of Nanyang Normal University May 2020收稿日期:2019-10-20基金项目:国家自然科学基金(61306007);河南省科技攻关计划项目(172102310682);河南省高等学校重点科研项目(17A510017)作者简介:刘旭焱(1983 ㊀),河南南阳人,博士,副教授,主要从事纳米发光及新型半导体研究.钙钛矿量子点的制备以及发光性质研究刘旭焱,祝博恒(南阳师范学院机电工程学院,河南南阳473061)㊀㊀摘㊀要:钙钛矿量子点由于其具有高量子效率㊁发光半高宽较窄以及高色纯度等优点,作为一种新型的发光材料受到了研究者越来越多的关注.本文采用热注入法合成了不同卤素的钙钛矿量子点,随后通过控制不同的反应温度以及油酸的量对其形貌以及发光性能进行测试,得到了较高结晶度㊁稳定发光效率的立方相钙钛矿量子点.之后基于蓝光LED 芯片,制备得到具有优越发光性能的白光LED 器件.关键词:热注入法;钙钛矿量子点;发光特性;白光LED中图分类号:O 482.31㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1671-6132(2020)03-0026-060㊀引言量子点作为一种新型的发光材料受到了越来越多的关注,相比于其他大尺寸发光材料而言,它具有很大的优越性,例如窄带发光,高的量子效率以及长的发光寿命[1-3].量子点材料主要有硒化镉㊁硫化镉㊁硫化铅㊁硅聚合物等.相比而言,钙钛矿量子点作为一种新型的纳米发光材料引起了人们更大的研究兴趣,而且卤素铅基钙钛矿量子点由于其具有高量子发光效率㊁较小的半高宽度㊁发射峰位可调(从蓝光到红光)以及高色纯度得到了研究者们更多的关注[4-7].20世纪90年代Mitzi 课题组首次实验得到有机-无机杂化钙钛矿材料,并制备得到具有较好电子跃迁的光电器件[8].随着进一步的研究,制备得到的钙钛矿材料应用于光伏太阳能电池中,提高了其光转换效率[9-11].随着体材料研究的不断深入,钙钛矿量子点同样得到很大的发展,南京理工大学曾海波课题组制备得到量子效率达到90%以上的量子点发光材料,并且分别在高温和室温下合成量子点发光材料[12-14].随后,通过控制不同的反应条件制备得到纳米线㊁纳米片㊁纳米棒等不同形貌的样品,而且分别研究了其发光性能[15-18].钙钛矿量子点的应用主要在于光致发光LED㊁太阳能电池㊁防伪标记以及细胞成像[19-20].与传统量子点相比,卤素铅基钙钛矿量子点的化学式为ABX 3(A:甲基铵,铯;B:铅;X:卤素Cl,Br,I),可以通过调节不同的卤素进而实现不同的发光波长.其中当A 位置为甲基铵基时,称为有机-无机杂化钙钛矿量子点;当A 位置为铯元素时,称为全无机钙钛矿量子点.通过实验研究得知,有机-无机杂化钙钛矿量子点对氧气和水分比较敏感,而且发光量子效率相对较低,制约了其进一步的研究以及应用[21].与此同时,全无机钙钛矿量子点显示出了更加稳定的发光性能和量子效率,其在一定的氧气和水分环境中,相比于有机-无机杂化钙钛矿量子点具有更好的发光性能[22].因此,本工作制备了具有优越发光性能的全无机钙钛矿量子点,并且研究了其发光性质以及稳定性,最终制备得到具有优越性能的白光光致发光器件.1㊀实㊀验1.1㊀实验材料碳酸铯(CsCO 3,AR)㊁氯化铅(PbCl 2,AR)㊁溴化铅(PbBr 2,AR)㊁碘化铅(PbI 2,AR)㊁十八烯(1-octade-cene,AR)㊁油酸(oleic acid,AR)㊁油胺(oleylamine,AR)㊁环己烷(cyclohexane,AR).1.2㊀实验过程首先,制备得到铯的前驱体溶液:将0.2g 的CsCO 3加入三颈瓶中(15mL 十八烯和0.5mL 油酸中),在油浴锅中,通入氮气的条件下反应2h 直至碳酸铯固体全部溶解.之后将PbX 2(PbCl 20.15g;PbBr 2㊀第3期刘旭焱,等:钙钛矿量子点的制备以及发光性质研究0.2g;PbI 20.16g)分别加入另一三颈瓶中(15mL 十八烯,0.2mL 油酸,0.2mL 油胺),在加热套中氮气保护下升温至120ħ反应2h.随后升温至180ħ,将适量铯的前驱体溶液快速注入反应溶液中,反应30s,取出后用冰水冷却直至室温.将得到的溶液溶于环己烷中,经过离心㊁分离,倒去上方清液,将得到的沉淀物溶于10mL 环己烷中保存.1.3㊀表征方法采用德国布鲁克D8ADVANCE 型X 射线多晶衍射仪(X-Ray Diffraction,XRD)分析材料物相从而确定样品内部结构和晶相构成,扫描范围为2θ=20ʎ~60ʎ;分别通过紫外-可见分光光度仪㊁荧光光谱仪对其发光性质进行测试;使用Technai F20型场发射透射电子显微镜(Transmission electron microscope,TEM)观察量子点的形貌;通过Ocean Optics 光谱仪测定粉末和白光LED 的发射光谱.2㊀结果讨论2.1㊀卤素变化对钙钛矿量子点形貌以及结构的影响量子点形貌对发光具有很大的影响,均匀的尺寸与合适的纳米形貌有助于其发光性能的提高.首先,我们合成不同卤族元素的全无机钙钛矿量子点.通过热注入法分别合成CsPbCl 3(图1a),CsPbBr 3(图1b),CsPbI 3(图1c),从图1的TEM 照片可以看出,实验获得了尺寸均匀的立方相量子点.随着卤素的变化,量子点的尺寸也发生了明显变化,这主要是由于卤素的离子半径逐渐增加.为了进一步说明尺寸的变化,图1(d ~f)展示了不同卤素钙钛矿量子点的尺寸分布情况,计算出各量子点平均尺寸分别为:CsPbCl 3~6.8nm,CsPbBr 3~8.7nm,CsPbI 3~10.2nm.图1㊀(a ~c )CsPbX 3(Cl ,Br ,I )量子点透射电镜形貌;(d ~f )量子点尺寸分布CsPbX 3(Cl ,Br ,I)图2㊀不同卤素的钙钛矿量子点的XRD 图谱对在相同的反应条件下,制备所得量子点样品进行XRD测试,如图2所示.通过对比标准卡片,发现CsPbCl 3量子点与标准卡片JCPDS:18-0365吻合良好,而CsPbBr 3和CsPbI 3量子点与标准卡片JCPDS:54-0752吻合很好,样品均为立方晶系.而且可以看出随着掺杂卤素原子半径的增大(Cl-Br-I),由于晶格尺寸发生了变化,XRD 图谱中,对应衍射峰逐渐向小角度方向移动.反应温度对于量子点的生长具有很大的影响.实验通过调节CsPbBr 3的反应温度,观察样品形貌的变化,结果如图3所示,当温度为140ħ时其量子点的尺寸相对较小,且存在一定量的未成核的部分.随着反应温度的升高,其量子点的结晶度不断增强.当温度为180ħ时,可以得到尺寸较为均匀的(~8.7nm)CsPbBr 3量子点阵列.㊃72㊃南阳师范学院学报㊀第19卷㊀图3㊀反应温度对CsPbBr 3量子点形貌的影响注:(a)140ħ;(b)160ħ;(c)180ħ图4㊀制备反应中油酸量对CsPbBr 3量子点形貌的影响注:(a)0.05mL;(b)0.1mL;(c)0.2mL为了研究表面基团对量子点纳米形貌和发光性质的影响,其他实验条件不变的前提下,改变油酸的量进行样品制备.图4展示了制备反应中不同油酸的量对样品相貌的影响.从图中可以得知,随着油酸量的增加,样品尺寸发生了变化,但其对表面形貌的影响并不明显.这主要是因为油酸的加入是为了促进量子点的成核,油酸在实验中一方面是为了加速溶解PbX 2固体,便于合成钙钛矿量子点,因而油酸量的增大会加速合成进程,从而导致量子点尺寸变大;另一方面,油酸作为一种长链有机配体,对于提高发光性能和发光稳定性具有很大的影响.制备反应中油酸的使用量对发光性能的影响将在下一部分进行讨论.2.2㊀发光性质2.2.1㊀不同卤素钙钛矿量子点的发光性质图5㊀不同卤素的钙钛矿量子点的发射和吸收光谱注:插图为在紫外灯照射下的发光实物图图5为不同卤素的全无机钙钛矿量子点发光光谱,从吸收光谱中可以得知CsPbCl 3钙钛矿量子点吸收峰位于409nm 处,而其发射峰位位于417nm 处,具有较小的斯托克斯位移,说明其具有较好的发光性质,从图中可以看出另两个样品也有相似的特征.当卤素发生变化时,样品的发射和吸收峰位也发生了不同程度的变化.从发光的半高宽而言,其CsPbBr 3量子点的半高宽最窄约为20nm,而且具有较好的色纯度.从图5插图可以看出,我们通过调节不同的卤素实现了蓝紫(CsPbCl 3)㊁绿(CsPbBr 3)㊁橙(近红,CsPbI 3)三种发光,从而使合成白光LED 成为可能.对不同卤素钙钛矿的量子点荧光寿命进行测试,结果如图6所示,三者均符合双指数衰减方程:τ=(A 1τ21+A 2τ22)/(A 1τ1+A 2τ2).拟合计算可知,CsPbCl 3量子点寿命为1.33ns,随着卤素原子半径的不断增加,其自身的荧光发射寿命在不断地增加,最终CsPbI 3量子点寿命为14.10ns.2.2.2㊀油酸对量子点发光性质的影响油酸作为一种长链表面修饰化合物,对于钙钛矿量子点的合成具有重要的影响.为了探究不同油酸的㊃82㊃㊀第3期刘旭焱,等:钙钛矿量子点的制备以及发光性质研究量对其发光性质的影响,我们在合成过程中分别加入0.05mL㊁0.1mL㊁0.2mL 油酸对CsPbBr 3量子点光学性能进行测试.图7可以得出,随着油酸量的不断增加,其发光强度不断地增加,而且发光的半高宽在变窄,说明随着油酸量的不断增加,其结晶度变得更加完美,与上边形貌的变化刚好吻合,进一步说明油酸对于钙钛矿量子点的合成以及发光性质具有很大的影响.图6㊀不同卤素的钙钛矿量子点的荧光寿命曲线注:(a)CsPbCl 3;(b)CsPbBr 3;(c)CsPbI3图7㊀不同油酸的量对发光性能的影响2.2.3㊀不同卤素量子点的稳定性众所周知,量子效率对于发光材料的性能具有重要的意义,是衡量发光材料性能的重要指标.我们通过光谱积分球分别对不同卤素的量子点进行量子效率的测试.可以得出,随着放置时间的增加其自身的发光量子效率都有一定的降低.但是对于CsPbBr 3量子点,随着时间的增加,其量子效率具有微弱的减小,说明CsPbBr 3量子点表面具有相对较少的缺陷,对于空气中的水分以及氧气具有一定的阻抗作用.从图8中可以看出,CsPbI 3量子点的稳定性最差,当放置10h 左右量子效率基本降为8%左右.主要是由于I -离子在空气中的稳定性最差,易被空气中氧气氧化,进而CsPbI 3量子点分解为PbI 2固体.我们也可以看出CsPbCl 3量子点具有最低的发光量子效率,仅仅为11.2%左右,这主要是由于CsPbCl 3量子点有较多的氯空位,对于发光性能具有淬灭作用.对于CsPbBr 3量子点而言,由于具有高的量子效率(85.4%)和窄的半高宽,是制备电致以及光致LED 很合适的替代品.图8㊀不同卤素钙钛矿量子点的量子效率随着时间的变化3㊀制备白光LED 器件为了获得白光LED,本实验基于蓝光LED 芯片,通过表面包覆法制备得到色纯度较好的白光器件.首先,我们合成CsPbCl 3量子点和CsPb(Br /I)3量子点.之后先将制备得到的CsPbCl 3量子点溶于PMMA 固体中,得到量子点与PMMA 胶体.通过旋涂法将得到的材料涂于蓝光LED 芯片表面,之后在真空干燥箱中60ħ烘干;随后再将得到的CsPb(Br /I)3量子点用同样的方法旋涂于芯片表面烘干,最后封装即可得到完整的白光LED 器件.图9(a)为基于蓝光芯片所制备的白光LED 器件的发射光谱,可以看出器件具有蓝绿红三原色发光.之后对其色纯度进行计算,如图9(b)所示,发现制备所得白光LED 具有很好的色纯度,㊃92㊃南阳师范学院学报㊀第19卷㊀色坐标为(0.30,0.31)且发光效率为33.4lm㊃W -1.稳定性测试显示,该器件具有很好的热稳定性和发光稳定性,对于取代现有的白光LED 具有很大的应用前景.图9㊀(a )白光LED 器件发射光谱,其中插图为白光LED 器件实物照片;(b )白光LED 的色坐标图谱4㊀结论本文采用热注入法制备得到不同卤素的钙钛矿量子点,通过改变不同的卤素元素实现全光谱发射.通过实验分析表明,反应条件对钙钛矿量子点形貌具有一定的影响,油酸的量主要对发光性能影响较大.通过实验得出,当反应温度为180ħ,油酸的量为0.2mL 时,可以制备得到形貌完整,发光性能良好的钙钛矿量子点发光材料.特别是对于CsPbBr 3钙钛矿量子点而言,其具有高的发光量子效率(85.4%)和发光稳定性.随后基于蓝光芯片制备得到了白光LED,并对其色纯度以及发光效率进行测试,得到了优异的白光LED 器件.随着研究的不断深入,钙钛矿量子点会有更大的应用前景和价值.参㊀考㊀文㊀献[1]㊀PROTESESCU L,YAKUNIN S,BODNARCHUK M I,et al.Nanocrystals of Cesium Lead Halide Perovskites (CsPbX 3),X =Cl,Br,and I):Novel Optoelectronic Materials Showing Bright Emission with Wide Color Gamut[J].Nano Lett,2015,15(6):3692.[2]㊀LIGNOS I,PROTESESCU L,EMIROGLU D B,et al.Unveiling the Shape Evolution and Halide-Ion-Segregation in Blue-Emit-ting 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In this paper,perovskite quantum dots with different halogenates are synthesized by hot-injection method,and their morphology and luminescence performance are tested by controlling different reaction temperatures and oleic acid quantities,and cubic phase perovskite quantum dots with high crystallinity and stable luminescence efficien-cy are obtained.Finally,based on the blue LED,white light LED with a superior luminescent property is ob-tained.Key words:hot-injection method;perovskite quantum dots;luminescent properties;white LED。

钙钛矿和量子点发光是当前研究领域中备受关注的两大技术，它们在光电子学、生物医学等领域具有广泛的应用前景。

本文将分别对钙钛矿和量子点发光进行介绍，并比较它们在发光性能、制备工艺、应用领域等方面的差异，旨在全面展现这两种发光材料的特点和优势。

1. 钙钛矿发光技术钙钛矿是一种具有优异光电性能的发光材料，其光电子学性能优异，被广泛应用在LED器件、光伏电池、光传感器等领域。

钙钛矿发光具有以下特点：（1）发光效率高：钙钛矿发光材料具有较高的发光效率，能够将输入的能量转化为可见光，使得光源亮度较高，色彩更加鲜艳。

（2）发光波长可调：钙钛矿发光波长范围较宽，可以通过调控材料的成分和结构来实现发光波长的调节，满足不同领域的应用需求。

（3）制备工艺成熟：目前钙钛矿的制备工艺已经相当成熟，可以通过溶液法、气相沉积等多种方法进行大规模制备，降低了制备成本，提高了材料的商业化应用价值。

2. 量子点发光技术量子点是一种具有特殊结构和发光特性的半导体纳米材料，其发光性能优异，被广泛应用在显示器件、生物成像、光催化等领域。

量子点发光具有以下特点：（1）发光色彩纯净：量子点发光具有色彩纯净、饱和度高的特点，能够实现更加真实、细腻的显示效果，广泛应用于LED显示屏、电视机等领域。

（2）宽发光谱范围：量子点发光谱范围较宽，可以通过调控量子点的尺寸和成分来实现发光波长的调节，满足不同领域的应用需求。

（3）生物兼容性强：量子点具有良好的生物兼容性，被广泛应用于生物成像、药物递送等领域，在医学和生物医学领域具有广阔的应用前景。

3. 钙钛矿和量子点发光的比较（1）发光性能比较：钙钛矿发光效率较高，而量子点发光色彩纯净度更高，两者在发光性能上各有优势。

（2）制备工艺比较：钙钛矿发光材料的制备工艺较为成熟，而量子点需要精密的合成工艺，制备工艺相对较为复杂。

（3）应用领域比较：钙钛矿在LED光源、光伏电池等领域具有较为广泛的应用前景，而量子点在显示器件、生物成像等领域具有独特优势。

钙钛矿光电催化钙钛矿光电催化是一种新型的光电材料，具有很高的光催化活性和稳定性，可应用于水分解、光催化还原CO2等领域。

本文主要介绍钙钛矿光电催化的基本原理、表征方法及其应用。

一、基本原理钙钛矿光电催化的基本原理是利用光电子激发催化材料，产生电荷对并在催化剂表面促进化学反应。

光照激活光催化剂表面的电荷，产生电荷对，如电子-空穴对。

光吸收后，电子跃迁至能量更高的轨道，留下空穴。

光生的电荷对可以用来促进水分解和光催化还原CO2等一些光催化反应。

光吸收和电荷分离是钙钛矿材料的重要特性，这可以使得它们吸收更多的光，并将其转化为电能。

因此，光电催化材料的高效光电转换、充分利用吸收光能，可以大大提高其催化活性。

二、表征方法1. X射线衍射X射线衍射用于研究钙钛矿光电催化材料的结构和晶体形貌，可以确定其物理和化学性质。

通过X射线衍射图谱，可以得到材料的粒子尺寸、结晶度和晶格常数等信息，这有助于进行材料的表征和性能分析。

2. 暗场光学显微镜暗场光学显微镜可以用于观察钙钛矿光电催化材料的形貌和微观结构。

通过此技术，可以观察到材料的形貌、颗粒大小和分布等信息，从而对其结构特征、形貌和分散性等进行分析，为研究催化反应提供一定的参考。

3. 紫外-可见吸收光谱紫外-可见吸收光谱是一种用于确定钙钛矿光电催化材料的光学吸收性质的技术。

该技术通过测量材料在紫外-可见波段的吸收率，可以得到其能带结构和光学带隙大小等信息。

这些信息有助于了解材料的电子能带结构、电子和空穴的行为以及材料的吸光性质。

三、应用1. 水分解水分解是一种利用太阳能将水分解成氢气和氧气的过程。

钙钛矿光电催化材料以其高效的光电催化活性、较长的激发寿命和高稳定性，可用于太阳能水分解反应。

在这个过程中，光生电荷对被用来促进水分子的水解。

使用钙钛矿光电催化剂的水分解技术与传统的电解水技术相比，具有成本低，无污染，自给自足等优点，有望成为未来太阳能燃料的重要制备技术。

2. 光催化还原CO2光催化还原CO2是将二氧化碳还原成有机物的过程，这在环境治理和资源回收方面具有很大的潜力。

钙钛矿量子点配体-概述说明以及解释1.引言钙钛矿量子点是一种具有优异光学性质和化学稳定性的纳米材料，具有广泛的应用前景。

随着纳米技术的发展，钙钛矿量子点在生物医学领域的应用日益受到关注。

本文将介绍钙钛矿量子点的定义、制备方法以及在生物医学领域的应用，旨在为读者提供关于钙钛矿量子点配体的深入了解。

}}}请编写文章1.1 概述部分的内容1.2 文章结构文章结构部分主要是指本文的组织结构和阐述内容。

本文共分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要包括对钙钛矿量子点配体的概述、文章结构和目的的说明。

在概述部分将介绍钙钛矿量子点的基本知识和研究背景，引出文章的研究内容。

文章结构部分说明本文的章节组织和内容安排，以及各部分的主要研究内容和关键词。

正文部分将包括钙钛矿量子点的定义、制备方法和在生物医学领域的应用。

在定义部分将介绍钙钛矿量子点的概念、结构和特性；制备方法部分将详细介绍钙钛矿量子点的制备方法和工艺流程；应用部分将探讨钙钛矿量子点在生物医学领域的应用现状和未来发展潜力。

结论部分将对本文的主要研究内容和结论进行总结和归纳，并展望钙钛矿量子点配体在未来的发展方向和应用前景。

在结束语部分将对本文进行回顾和总结，强调研究的意义和价值，以及未来研究的重点和挑战。

1.3 目的:钙钛矿量子点作为一种新型的纳米材料，具有许多优异的性质和潜在的应用价值。

本文的目的在于探讨钙钛矿量子点配体的设计原则和调控方法，以及其在生物医学领域的应用前景。

通过深入研究钙钛矿量子点的特性和应用，旨在为相关研究提供理论支持和实际指导，促进该领域的发展和应用推广。

同时也希望通过本文的撰写，加深对钙钛矿量子点的认识，推动其在生物医学领域的应用与发展。

2.正文2.1 钙钛矿量子点的定义钙钛矿是一种特殊的晶体结构，具有较高的光电转换效率和优良的光电性能。

钙钛矿量子点则是指具有纳米尺寸的钙钛矿晶体颗粒，通常直径在1-10纳米之间。

这种纳米颗粒因其尺寸和结构的特殊性，展现出了许多独特的物理化学性质。

钙钛矿量子点的光致发光与非线性光学特性研究钙钛矿量子点(PeroVSkitequantumdots,PQDS)是一种新型半导体纳米材料，具有高荧光量子产率、宽发光光谱范围、可调控发光颜色等特点，是下一代发光材料的重要研究方向之-O本文针对钙钛矿量子点的光致发光与非线性光学特性展开研究，通过相关实验验证其在红外光谱区间内的非线性光学行为。

首先，通过荧光光谱探测钙钛矿量子点的荧光发射特性，发现它们具有高荧光量子产率和窄的发射带宽，适合作为发光材料的应用。

其次，利用激光拉曼光谱技术对钙钛矿量子点的表面结构进行了表征，发现钙钛矿量子点的表面结构在热稳定性、阳离子扰动等方面的表现良好，能够在实际应用中保持良好的稳定性和效率。

接着，本文对钙钛矿量子点在光致发光方面进行了实验研究。

实验表明，钙钛矿量子点的荧光发射处于可见光区间，荧光发射峰在多种激发波长下均有显著强度。

同时，荧光寿命随着激发波长的改变而变化，这为理解的量子点级别的能量跃迁提供了直接的证据，并且表明这些量子点中的电子和空穴寿命和分辨率都很高。

在此基础上，本文还对钙钛矿量子点的非线性响应进行了研究。

发现，随着激发光强度的增加，钙钛矿量子点荧光发射强度也同步增加，且增长趋势随着激发波长的不同而不同，这表明了钙钛矿量子点具有良好的非线性光学行为。

关键词：钙钛矿量子点，光致发光，非线性光学总之，本文成功地探究了钙钛矿量子点的光致发光与非线性光学特性，为该材料的应用提供了实验依据。

最后指出，钙钛矿量子点的光学性质和非线性响应仍有许多值得探究的地方，还需在结构设计、组装和制备等领域展开更广泛的研究钙钛矿量子点因其独特的光学性质和稳定性，近年来引起了广泛的关注和研究。

除了在发光材料方面应用外，钙钛矿量子点还可应用于太阳能电池、生物探针、传感器等领域。

钙钛矿量子点在太阳能电池中的应用研究表明，该材料对可见光的吸收强度较高，同时具有高荧光量子产率，可以用于增强太阳能电池的吸收效率。

钙钛矿的物理和化学性质探究钙钛矿是一种广泛存在于自然界中的矿物，同时也是一类非常重要的半导体材料。

它因其优良的光电性质而在太阳能电池、LED等领域得到了广泛的应用。

本文将探究钙钛矿的物理和化学性质。

结构特征钙钛矿的晶体结构为ABX3型，其中A和B是两种阳离子，分别位于晶体的两个不同的位置上。

X则是一种阴离子，通常为氧离子。

这种晶体结构的特点是，A在晶格中呈现正方形堆积，B则呈立方体堆积。

而X离子则被这些阳离子用八面体所包围。

在晶体结构中，B离子与X离子之间相互作用，形成了一种强烈的电子极化。

因此，钙钛矿具有相对较高的介电常数和较高的非线性光学系数。

光电性能钙钛矿因其独特的晶体结构而表现出优异的光电性能。

它的光吸收系数极高，对光的利用率极高，因此具有很高的能量转换效率。

同时，钙钛矿还能够表现出优异的发光性能，由于其晶格五配位构型的结构特点，导致其表现出了高品质的发光行为。

这些特性使得钙钛矿经常被应用于LED和太阳能电池等领域。

化学性质钙钛矿是一种化学稳定性良好的非金属化合物，具有极强的耐高温、耐腐蚀和耐辐射性。

不过，它也存在着化学不稳定性的问题。

近年来，许多学者发现部分钙钛矿材料会在较短时间内发生退化。

这种现象通常被称为“钙钛矿泄漏”，可能会导致太阳能电池性能降低和光伏寿命缩短。

应用前景钙钛矿理论上有着很大的应用前景。

通过对钙钛矿的优化改进，太阳能电池的效率和稳定性可以得到显著提升。

此外，近年来，固态灯具等新型光源技术有着越来越广泛的应用，而钙钛矿作为一种新型的光电材料也有着广阔的前景。

总结钙钛矿之所以成为一种受到极大关注的半导体材料，是因为它既具有良好的光电特性，又拥有着很高的光电转换效率和化学稳定性。

当然，钙钛矿也存在着一定的缺陷，比如化学不稳定性等问题。

但是，人们可以通过改进优化的方法来解决这些问题，进一步发掘出钙钛矿这个重要半导体材料的潜力。

钙钛矿量子点是一种热门的纳米材料，在太阳能电池、LED等领域具有重要的应用前景。

其独特的光学性能、电化学性能和稳定性使其成为目前纳米材料研究的热点之一。

本文将对钙钛矿量子点的结构进行深入探讨，以期为相关研究和应用提供理论支持。

一、钙钛矿量子点的定义和特性钙钛矿量子点是一种由钙钛矿材料制备而成的纳米材料。

它通常具有以下特性：1. 尺寸小，一般在几纳米至十几纳米之间；2. 光学性能优异，具有较高的荧光量子产率和良好的荧光性能；3. 电化学性能优越，可以用于制备高效的太阳能电池和光电器件。

二、钙钛矿量子点的结构及制备方法1. 结构钙钛矿量子点的结构一般包括钙离子、钛离子和一种带缺陷的阳离子。

其结构具有较高的对称性和晶体稳定性，是钙钛矿量子点优异性能的保障。

2. 制备方法目前，制备钙钛矿量子点的方法主要包括溶剂热法、溶胶凝胶法、微乳法等。

这些方法可以通过调控温度、溶剂、反应时间等参数，精密地控制量子点的尺寸、形貌和结构，从而实现对其性能的调控。

三、钙钛矿量子点在太阳能电池中的应用由于钙钛矿量子点具有优异的光学性能和电化学性能，因此在太阳能电池领域有着广阔的应用前景。

通过将钙钛矿量子点掺杂到太阳能电池的光敏层中，可以有效地提高太阳能电池的光电转换效率，并且降低生产成本。

四、钙钛矿量子点在LED中的应用钙钛矿量子点还可以作为LED材料来使用。

由于其优异的发光性能和调控性，使得钙钛矿量子点LED具有更广阔的色彩范围和更高的亮度，可以满足人们对于高品质照明的需求。

五、未来展望钙钛矿量子点作为一种新兴的纳米材料，具有广阔的应用前景。

随着相关技术的不断进步，钙钛矿量子点的制备工艺和性能将得到更大的提升，为其在太阳能电池、LED和其他光电器件领域的应用打下更为坚实的基础。

钙钛矿量子点的研究也将会在光催化、生物医药等领域发展出更多的应用潜力。

钙钛矿量子点作为一种独特的纳米材料，具有优异的性能和广阔的应用前景。

通过对其结构和特性的深入研究，相信将能够为相关领域的研究和应用提供更多的理论支持，推动这一领域的不断发展和创新。

钙钛矿量子点在光伏电池中的应用研究引言：光伏电池作为一种清洁、可再生的能源装置，被广泛研究和应用。

然而，传统的光伏电池在能量转化效率、稳定性和成本方面存在一些限制。

近年来，钙钛矿量子点作为一种新型的光伏材料，引起了科学家们的广泛关注。

本文将探讨钙钛矿量子点在光伏电池中的应用研究，并分析其优势和挑战。

一、钙钛矿量子点的特性：钙钛矿量子点是一种纳米级的材料，具有优异的光电性能。

相比传统的硅基光伏材料，钙钛矿量子点具有更高的吸光系数、更高的光电转换效率和更低的制备成本。

此外，钙钛矿量子点还具有宽光谱响应、高载流子迁移率和优异的光稳定性等特点，使其成为理想的光伏材料。

二、钙钛矿量子点在光伏电池中的应用研究：1. 钙钛矿量子点的敏化剂应用：钙钛矿量子点可以作为敏化剂应用在染料敏化太阳能电池（DSSC）中，提高光电转换效率。

钙钛矿量子点的窄能隙特性使其能够有效地吸收可见光和近紫外光谱范围的光线，将其转化为电能。

研究人员通过优化钙钛矿量子点的组成和结构，改善了DSSC的光电性能，并实现了较高的光电转换效率。

2. 钙钛矿量子点的光电传感器应用：钙钛矿量子点在光电传感器中的应用也受到了广泛关注。

由于其高灵敏度和快速响应的特点，钙钛矿量子点可以用于制备高性能的光电传感器。

研究人员利用钙钛矿量子点的特殊能带结构和光致发光性质，设计了一种高灵敏度的光电传感器，可以实现对可见光和近红外光的高效检测。

3. 钙钛矿量子点的稳定性改进：钙钛矿量子点的稳定性是其在光伏电池中应用的关键问题之一。

在高温、潮湿等恶劣环境下，钙钛矿量子点容易发生分解和退化，导致光伏电池性能下降。

为了解决这个问题，研究人员通过合成改性钙钛矿量子点和优化电池结构等方式，提高了钙钛矿量子点的稳定性，延长了光伏电池的使用寿命。

三、钙钛矿量子点在光伏电池中的挑战：1. 钙钛矿量子点材料的制备方法仍然不够成熟，制备过程中存在一定的工艺难题，如材料纯度、晶体生长等问题，需要进一步研究和改进。

全无机钙钛矿量子点的制备及其光电器件的应用一、本文概述本文旨在全面探讨全无机钙钛矿量子点的制备方法以及其在光电器件领域的应用。

全无机钙钛矿量子点，作为一种新兴的纳米材料，因其独特的光电性能和可调谐的带隙结构，在太阳能电池、光电探测器、发光二极管等光电器件中展现出巨大的应用潜力。

本文首先将对全无机钙钛矿量子点的基本性质进行介绍，包括其结构特点、光电性质以及合成方法。

随后，将重点介绍几种常见的全无机钙钛矿量子点制备方法，包括热注入法、配体辅助再沉淀法等，并分析这些方法的优缺点。

在此基础上，本文将详细探讨全无机钙钛矿量子点在光电器件中的应用，如提高太阳能电池的光电转换效率、增强光电探测器的灵敏度和响应速度、实现高效且色彩丰富的发光二极管等。

本文还将展望全无机钙钛矿量子点在光电器件领域的未来发展趋势，包括材料性能的优化、器件结构的创新以及应用领域的拓展等。

通过本文的阐述，希望能为全无机钙钛矿量子点在光电器件领域的研究与应用提供有益的参考和启示。

二、全无机钙钛矿量子点的制备方法全无机钙钛矿量子点的制备是钙钛矿材料研究领域的热点之一，其制备方法的优劣直接影响到量子点的性能及其在光电器件中的应用。

目前，常见的全无机钙钛矿量子点制备方法主要包括热注入法、微波辅助法、配体辅助再沉淀法等。

热注入法是一种常用的制备高质量钙钛矿量子点的方法。

该方法通过高温快速注入前驱体溶液，使得溶液中的离子在极短时间内完成成核和生长过程，从而得到尺寸分布均匀的量子点。

这种方法制备的量子点具有优异的结晶性和光学性能，但制备过程需要高温和惰性气体保护，设备成本较高。

微波辅助法则是一种快速、高效的制备方法。

微波加热具有均匀、快速的特点，可以使得前驱体溶液在短时间内完成成核和生长。

微波加热还可以促进离子的快速扩散和反应，从而得到高质量的钙钛矿量子点。

这种方法操作简单，制备时间短，但需要注意控制微波功率和时间，以避免量子点过度生长或团聚。

配体辅助再沉淀法是一种相对简单的制备方法。

量⼦点钙钛矿LED的研究概述注：参考⽂献和⽂章尚在整理ing...⼀常⽤术语1.（External quantum efficiency，EQE） 这是LED最重要的参数，它的定义为：因此，EQE越⼤，发射到外部的光⼦数越多，即LED越亮2 （Internal Quantum Efficiency, IQE）通俗的来说，外部量⼦效率是产⽣的电⼦数与所有⼊射的光⼦数之⽐；内部量⼦效率是产⽣的电⼦数与所有已经吸收的光⼦数之⽐。

3.量⼦点：量⼦点是⼀种低维半导体材料，⼀般为球形或类球形，直径常在2-20 nm之间,通过对这种纳⽶半导体材料施加⼀定的电场或光压，它们便会发出特定频率的光，量⼦点⼤⼩和颜⾊之间也存在相互关系4.钙钛矿：钙钛矿是指⼀类陶瓷氧化物，其分⼦通式为ABO3，由于晶体具有特殊的结构，在⾼温催化及光催化⽅⾯具有潜在的应⽤前景5. 钙钛矿量⼦点最先成熟的量⼦点材料为重⾦属，2015年兴起的钙钛矿材料称为下⼀代量⼦点材料6. 电流体喷印设备传统喷墨打印通过给溶液添加驱动⼒，把墨⽔从针头⾥推出来，电流体动⼒喷印通过电场⼒，把墨⽔从喷嘴处拉下来。

⼆、量⼦点1.概念 量⼦点是纳⽶⼤⼩的⼩型球形状半导体粒⼦，也被称为纳⽶半导体粒⼦或纳⽶晶体，通常有⽐激⼦波尔半径更⼩或接近的半径，仅仅由数个或数⼗个原⼦组成，施加电压会产⽣⾃发光，吸收并再释放同样波长的光。

另外，量⼦点还有⼀个特点：当受到光或电的刺激，量⼦点会发出有⾊光线，光线的颜⾊由量⼦点的组成材料和⼤⼩形状决定，这就意味着量⼦点能够改变光源发出的光线颜⾊。

它可由半导体材料组成，譬如：Ⅲ、Ⅴ族元素（如GaAs InP InGaAs InAs 、、、等）或Ⅱ、Ⅵ族元素（如CdTe CdS 、、 ZnSe CdSe 、等）。

同时，其组成也可是多种数种核/壳结构的半导体材料，如 CdSe/ZnS 量⼦点的尺⼨/电学/光学特性可以⽤在不寻常的电⼦和光电设备类别中，并有可能⽤于固态照明，信息显⽰，成像探测器和其他系统。

钙钛矿量子点显示-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：钙钛矿量子点是一种具有优异光电性能的纳米材料，其在显示技术中具有广泛的应用潜力。

钙钛矿量子点显示技术凭借其高色纯度、高亮度、快速响应以及低能耗等特点，成为当前研究的热点之一。

本文将从钙钛矿量子点的基本特性和制备方法入手，深入探讨钙钛矿量子点在显示技术中的应用前景，并展望其未来发展方向。

首先，本文将介绍钙钛矿量子点的基本特性。

钙钛矿量子点具有较高的光学吸收截面积和发射效率，能够覆盖广泛的光谱范围。

同时，其在发光过程中具有狭窄的发光峰宽，能够产生纯净的光信号，提供更为丰富的色彩表现。

此外，钙钛矿量子点还具有优异的载流子传输性能和较高的光稳定性，使其在显示技术中展现出出色的性能。

其次，本文将介绍钙钛矿量子点的制备方法。

钙钛矿量子点的制备方法包括溶液法、气相沉积法、热解法等多种途径。

这些方法能够制备出尺寸均一、发光稳定的钙钛矿量子点，并且可以通过控制制备条件来调控其光电性能，满足不同应用需求。

最后，本文将重点探讨钙钛矿量子点在显示技术中的应用前景。

钙钛矿量子点已经被广泛应用于LED背光源、显示屏、显示标签等领域。

其高亮度、高色纯度以及低能耗的特点使得钙钛矿量子点显示技术较传统显示技术更具优势。

同时，钙钛矿量子点还具有较高的色彩饱和度和更快的响应速度，能够提供更加清晰、逼真的图像显示效果。

展望未来，随着钙钛矿量子点技术的不断进步和发展，其在显示技术中的应用前景更加广阔。

未来钙钛矿量子点显示技术将更加普及，并在高分辨率显示、虚拟现实等领域展现出更大的潜力。

同时，钙钛矿量子点与其他材料的复合应用也将成为研究的重点，进一步拓展其在显示技术中的应用范围。

综上所述，钙钛矿量子点显示技术具有广阔的发展前景，将为显示技术的进步和创新带来新的机遇和挑战。

1.2 文章结构文章结构是指整篇文章按照一定逻辑顺序组织和呈现的方式。

本文的结构主要分为引言、正文和结论三个部分。

钙钛矿量子点研究现状
钙钛矿量子点是一种特殊的半导体纳米材料，具有优异的光学和电学性质，因此在光电领域中引起了广泛的研究兴趣。

以下是钙钛矿量子点研究的一些现状：
1. 合成方法：钙钛矿量子点可以通过不同的合成方法制备，如溶剂热法、离子交换法、有机后继法等。

研究人员一直在寻找更好的合成方法，以控制粒子的大小、形状和结构等性质。

2. 光学性质：钙钛矿量子点具有宽带隙和可调的光吸收和发射波长。

研究人员通过调节合成条件和材料组分，可以实现对钙钛矿量子点的光学性质的调控和优化。

3. 光电器件应用：由于其优异的光电性能，钙钛矿量子点在太阳能电池、发光二极管、光电探测器等器件中的应用得到了广泛研究。

研究人员通过调控量子点的能级结构和界面工程等手段，提高器件的性能和效率。

4. 稳定性和可靠性：钙钛矿量子点在光电器件中的应用还面临着稳定性和可靠性的挑战，如光老化、湿度和氧化等影响材料性能和器件寿命的问题。

因此，研究人员正在努力寻找稳定的钙钛矿量子点材料和合适的封装方法来解决这些问题。

总体而言，钙钛矿量子点作为一种新型纳米材料，在光电领域的研究中展现出了巨大的潜力。

未来的研究将继续关注材料合成、光学性质调控和光电器件应用等方面，以推动钙钛矿量子点的进一步发展和应用。

第３９卷㊀第５期２０１８年５月发㊀光㊀学㊀报ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥＶｏｌ ３９Ｎｏ ５Ｍａｙꎬ２０１８文章编号:１０００￣７０３２(２０１８)０５￣０６０９￣０６㊀㊀收稿日期:２０１７￣０８￣２２ꎻ修订日期:２０１７￣１１￣１３㊀㊀基金项目:国家自然科学基金(１１７０４１５２)ꎻ吉林省科技发展计划重点科技攻关项目(２０１５０２０４０６７ＧＸꎬ２０１７０５２０１１４ＪＨ)资助ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ(１１７０４１５２)ꎻＫｅｙＰｒｏｇｒａｍｆｏｒＴｈｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈ￣ｎｏｌｏｇｙｏｆＪｉｌｉｎＰｒｏｖｉｎｃｅ(２０１５０２０４０６７ＧＸꎬ２０１７０５２０１１４ＪＨ)Ｍｎ掺杂ＣｓＰｂＣｌ３钙钛矿量子点的发光性质陈肖慧１∗ꎬ季思航２ꎬ袁㊀曦２ꎬ赵家龙２(１.东北大学理学院ꎬ辽宁沈阳㊀１１００１６ꎻ㊀２.吉林师范大学功能材料物理与化学教育部重点实验室ꎬ吉林四平㊀１３６０００)摘要:研究了不同Ｍｎ/Ｐｂ量比的Ｍｎ掺杂ＣｓＰｂＣｌ３(ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３)钙钛矿量子点的发光性质ꎮＭｎ/Ｐｂ的量比增加引起的Ｍｎ２＋发光峰的红移ꎬ被认为是来源于高浓度Ｍｎ２＋掺杂下的Ｍｎ２＋￣Ｍｎ２＋对ꎮ进一步研究了ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的发光效率与Ｍｎ/Ｐｂ的量比之间的关系ꎬ发现随着量比达到５ʒ１时ꎬ其发光效率明显下降ꎮ这种发光效率下降是由于Ｍｎ掺杂浓度引起的发光猝灭ꎮＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的变温发光光谱证实ꎬ随着温度的升高ꎬＭｎ离子发光峰蓝移ꎬ线宽加宽ꎬ但其发光强度明显增加ꎮ关㊀键㊀词:钙钛矿ꎻ掺杂量子点ꎻ发光ꎻ量子产率中图分类号:Ｏ４８２.３１㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.３７８８/ｆｇｘｂ２０１８３９０５.０６０９ＰｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＭｎＤｏｐｅｄＣｓＰｂＣｌ３ＰｅｒｏｖｓｋｉｔｅＱｕａｎｔｕｍＤｏｔｓＣＨＥＮＸｉａｏ￣ｈｕｉ１∗ꎬＪＩＳｉ￣ｈａｎｇ２ꎬＹＵＡＮＸｉ２ꎬＺＨＡＯＪｉａ￣ｌｏｎｇ２(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅꎬＮｏｒｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｈｅｎｙａｎｇ１１００１６ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＭａｔｅｒｉａｌｓＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＴｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎꎬＪｉｌｉｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｉｐｉｎｇ１３６０００ꎬＣｈｉｎａ)∗ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＡｕｔｈｏｒꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｈｘｃ＿００６＠１６３.ｃｏｍＡｂｓｔｒａｃｔ:Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ(ＰＬ)ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＭｎｄｏｐｅｄＣｓＰｂＣｌ３(ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３)ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ(ＱＤｓ)ｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓＭｎ/Ｐｂｍｏｌａｒｒａｔｉｏｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ.Ｔｗｏｅｍｉｓｓｉｏｎｂａｎｄｓｐｅａｋｅｄａｔａｒｏｕｎｄ４００ｎｍａｎｄ６００ｎｍꎬｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙꎬｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄｉｎＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３ＱＤｓａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ.ＴｈｅＰＬｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆＭｎｉｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｉｎｔｈｅＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３ＱＤｓｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｅｎｈａｎｃｅｄｗｉｔｈｒｅｓｐｅｃｔｔｏｔｈｅｂａｎｄｅｄｇｅｅｘｃｉｔｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎａｓＭｎ/Ｐｂｍｏｌａｒｒａｔｉｏｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ０.５ʒ１ｔｏ５ʒ１.ＢｏｔｈｔｈｅｅｘｃｉｔｏｎａｂｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｅｍｉｓｓｉｏｎｂａｎｄｓｉｎｔｈｅｄｏｐｅｄＱＤｓｓｈｉｆｔｅｄｔｏｔｈｅｂｌｕｅꎬｗｈｉｃｈｗａｓｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＱＤｓｉｚｅ.ＴｈｅｒｅｄｓｈｉｆｔｏｆＭｎ２＋ｅｍｉｓｓｉｏｎｂａｎｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｍｏｌａｒｒａｔｉｏｗａｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｏｒｅｓｕｌｔｆｒｏｍｔｈｅｆｏｒｍａ￣ｔｉｏｎｏｆＭｎ２＋￣Ｍｎ２＋ｐａｉｒｓｉｎｔｈｅｄｏｐｅｄＱＤｓｄｕｅｔｏｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎＭｎｄｏｐｉｎｇ.ＦｕｒｔｈｅｒꎬｔｈｅＰＬｑｕａｎ￣ｔｕｍｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３ＱＤｓａｓａｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＭｎ/Ｐｂｍｏｌａｒｒａｔｉｏｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ.ＩｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅＰＬｑｕａｎｔｕｍｙｉｅｌｄｏｆＭｎ２＋ｇｒａｄｕａｌｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆＭｎ/Ｐｂｍｏｌａｒｒａｔｉｏ.ＴｈｅｍａｘｉｍｕｍＰＬｑｕａｎｔｕｍｙｉｅｌｄｒｅａｃｈｅｓ６２％ａｓＭｎ/Ｐｂｍｏｌａｒｒａｔｉｏｉｓ２ʒ１.ＴｈｅＰＬｑｕａｎｔｕｍｙｉｅｌｄｄｒｏｐｓｃｏｎ￣ｔｉｎｕａｌｌｙｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆＭｎ/Ｐｂｍｏｌａｒｒａｔｉｏｔｏ５ʒ１.ＴｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＰＬｑｕａｎｔｕｍｙｉｅｌｄａｔｈｉｇｈｃｏｎ￣ｃｅｎｔｒａｔｉｏｎＭｎｄｏｐｉｎｇｉｓｒｅｌａｔｅｄｔｏＭｎｄｏｐｉｎｇｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ￣ｉｎｄｕｃｅｄＰＬｑｕｅｎｃｈｉｎｇｄｕｅｔｏｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＭｎ２＋￣Ｍｎ２＋ｐａｉｒｓ.Ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ￣ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅｏｆＰＬｓｐｅｃｔｒａｉｎＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３ＱＤｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓｔｈａｔＭｎ２＋ｅｍｉｓｓｉｏｎｂａｎｄｓｈｉｆｔｓｔｏｔｈｅｂｌｕｅａｎｄｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｗｉｄｔｈｉｓｂｒｏａｄｅｎｅｄꎬｗｈｉｌｅＰＬｉｎｔｅｎｓｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｓꎬｗｈｉｃｈｉｓｉｎｃｏｎｔｒａｓｔｔｏⅡ￣ⅥｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＱＤｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅꎻｄｏｐｅｄｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓꎻｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅꎻｑｕａｎｔｕｍｙｉｅｌｄ. All Rights Reserved.６１０㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第３９卷１㊀引㊀㊀言最近ꎬ钙钛矿半导体量子点受到了广泛的关注ꎬ这是因为其发光波长在整个可见区内可调㊁９０％以上的发射量子产率和窄的发射线宽(１５~５０ｎｍ)ꎬ可以应用于平板显示和固态照明[１￣５]ꎮ跃迁金属离子ꎬ如锰(Ｍｎ)ꎬ已经被用于掺杂Ⅱ￣Ⅵ族半导体纳米晶ꎬ如ＭｎʒＺｎＳ㊁ＭｎʒＺｎＳｅ㊁ＭｎʒＣｄＳｅ㊁ＭｎʒＺｎＩｎＳ等ꎬ调控它们的光学和磁学性质[６￣１３]ꎮ通常Ｍｎ掺杂量子点具有黄色和红色发射ꎬ来源于半导体基质到Ｍｎ离子的能量传递ꎬ致使Ｍｎ２＋离子的４Ｔ１和６Ａ１能级之间跃迁产生辐射发光ꎮＭｎ离子发光效率通常超过５０％ꎬ同时其发光带很宽(约９０~１１０ｎｍ)ꎬ另外还具有大的斯托克斯位移ꎮ更重要的是Ｍｎ掺杂量子点具有非常长的荧光寿命和良好的光/热稳定性ꎮ这些优异的性质使Ｍｎ掺杂的量子点非常适合用于白光照明ꎮ２０１６年ꎬＰａｒｏｂｅｋ等首次报道了Ｍｎ掺杂的ＣｓＰｂＣｌ３量子点的合成和发光性质研究[１４￣１５]ꎮ他们观察到ꎬ增加Ｍｎ的掺杂浓度可以提高Ｍｎ离子的发射量子效率ꎮ当Ｍｎ离子摩尔分数为９.６％时ꎬＭｎ的发射量子效率最大可达到２７％[１５]ꎮ然而继续增加Ｍｎ离子的掺杂浓度使量子点的结晶性变坏ꎬ从而导致了发光效率下降ꎮ最近Ｌｉｕ等通过高浓度(２７％)的Ｍｎ掺杂获得了目前最高发光效率为５４％的ＣｓＰｂｘＭｎ１－ｘＣｌ３量子点[１６]ꎮ因此深入研究Ｍｎ掺杂浓度对ＣｓＰｂＣｌ３量子点的Ｍｎ离子发射效率的影响ꎬ对优化它们的合成路线是非常重要的[１７￣１９]ꎮ另外ꎬ通过测量变温发光光谱ꎬ对理解Ｍｎ离子的发光机理是很有帮助的[１３ꎬ１６]ꎮ在本文中ꎬ我们通过改变Ｍｎ/Ｐｂ的量比研究了不同Ｍｎ掺杂浓度的ＣｓＰｂＣｌ３量子点的发光性质ꎬ分析了Ｍｎ/Ｐｂ的量比对ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的发光光谱和量子产率的影响ꎮ测量了ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的变温发光光谱ꎬ讨论了它们的发光机理ꎮ２㊀实㊀㊀验２.１㊀样品制备实验药品:氯化锰(ＭｎＣｌ２ȡ９９％)㊁氯化铅(ＰｂＣｌ２ꎬ９９.９９％)㊁碳酸铯(Ｃｓ２ＣＯ３ꎬ９９.９９％)㊁油酸(ｏｌｅｉｃａｃｉｄＯＡꎬ９０％)㊁油胺(ｏｌｅｙｌａｍｉｎｅＯＬＡꎬ７０％)㊁三辛基膦(ｔｒｉｏｃｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅＴＯＰꎬ９０％)㊁十八烯(１￣ｏｃｔａｄｅｃｅｎｅＯＤＥꎬ９０％)等ꎮ油酸铯Ｃｓ￣ｏｌｅａｔｅ前驱体的制备:称取０.６５２ｇＣｓ２ＣＯ３ꎬ将其放入含有１７.５ｍＬＯＤＥ和２.５ｍＬＯＡ的三颈瓶中ꎬ用控温仪加热到１０８ħꎬ抽真空０.５ｈ至溶液不再产生气泡ꎬ然后继续升高温度到１５０ħ保温１５ｍｉｎꎬ使反应物充分反应至溶液澄清透明ꎬ最后将得到的前驱体保持在１００ħ下待用ꎮＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的合成:为了研究ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点中不同Ｍｎ２＋含量对其发光的影响ꎬ我们主要制备了一系列不同Ｍｎ２＋浓度的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点ꎮ实验可以通过改变掺杂Ｍｎ２＋和基质中Ｐｂ２＋的量比ꎬ来控制ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子中的Ｍｎ２＋浓度ꎮ于是在１９０ħ条件下ꎬ我们主要合成了Ｍｎ/Ｐｂ的量比分别为０.５ʒ１ꎬ２ʒ１ꎬ５ʒ１的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点ꎬ其中Ｍｎ/Ｐｂ的量比为２ʒ１的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点发光效率可高达５５％以上ꎮ我们以Ｍｎ/Ｐｂ的量比２ʒ１为例ꎬ实验合成方法如下ꎮ称取０.０５ｇＭｎＣｌ２㊁０.０５４ｇＰｂＣｌ２ꎬ量取１.５ｍＬ的ＯＡ和１.５ｍＬ的ＯＬＡꎬ将其放入含有６ｍＬＯＤＥ的三颈瓶中ꎬ用控温仪加热到１０８ħ抽真空３０ｍｉｎꎬ随后将混合溶液在氩气环境中加热到１５０ħ并保温１０ｍｉｎꎬ使反应物充分溶解至澄清透明ꎬ之后将三颈瓶中的反应物加热到１９０ħꎬ迅速注入油酸铯前驱体０.３５ｍＬꎬ反应１ｍｉｎ后快速冰浴冷却至室温即可ꎬ如需清洗纯化ꎬ可用丙酮正己烷１ʒ１混合离心沉淀再溶解ꎬ反复两次即可ꎬ多次清洗会降低量子点效率ꎮＭｎ/Ｐｂ的量比为０.５ʒ１和５ʒ１的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点合成方法同上ꎬ只是称取反应物略有区别ꎬＭｎ/Ｐｂ的量比为０.５ʒ１时ꎬ把０.０２５ｇＭｎＣｌ２㊁０.０５４ｇＰｂＣｌ２㊁１.２ｍＬ的ＯＡ和１.２ｍＬ的ＯＬＡ放入含有５ｍＬＯＤＥ的三颈瓶中ꎮＭｎ/Ｐｂ的量比为５ʒ１时ꎬ把０.０６２５ｇＭｎＣｌ２㊁０.０２７ｇＰｂＣｌ２㊁１.５ｍＬ的ＯＡ和１.５ｍＬ的ＯＬＡ放入含有６ｍＬＯＤＥ的三颈瓶中ꎬ其余合成过程与Ｍｎ/Ｐｂ的量比为２ʒ１合成方法一致ꎮ２.２㊀变温样品的制备及光学性质表征变温测试样品制备:将ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点正己烷溶液滴涂在硅片上ꎬ制备了掺杂量子点薄膜样品ꎬ用于各种光学和结构表征ꎮ光学性质表征:利用岛津ＵＶ￣２７００分光光度计测量紫外￣可见吸收光谱ꎮ采用ＨＯＲＩＢＡＦＬ￣３光谱仪测量稳态及瞬态荧光光谱ꎬ稳态光谱的激. All Rights Reserved.㊀第５期陈肖慧ꎬ等:Ｍｎ掺杂ＣｓＰｂＣｌ３钙钛矿量子点的发光性质６１１㊀发光源为４５０Ｗ的氙灯ꎮ发光光谱的变温测量是利用液氮冷却的温度控制器(７７~５００Ｋ)控温ꎮ３㊀结果与讨论图１是在不同Ｍｎ/Ｐｂ量比下的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的吸收和光致发光谱ꎬ图中(ａ)㊁(ｂ)㊁(ｃ)分别对应Ｍｎ/Ｐｂ的量比为０.５ʒ１ꎬ２ʒ１ꎬ５ʒ１ꎮ我们从图中的吸收光谱可看到ꎬ通过改变Ｍｎ/Ｐｂ的量比可以调节Ｍｎ２＋在基质钙钛矿量子点中的含量ꎬ改变不同Ｍｎ２＋的投料比来取代基质中的Ｐｂ２＋ꎬ最终合成出不同Ｍｎ２＋浓度的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点ꎮ从图１可以看出不同Ｍｎ/Ｐｂ量比的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点都有明显的激子吸收峰ꎬ并且随着Ｍｎ２＋浓度的增加ꎬＭｎ２＋可以逐渐取代Ｐｂ２＋ꎬ导致吸收峰的波长发生蓝移ꎬ从４００ｎｍ蓝移到３９０ｎｍꎮ另一方面ꎬＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的光致发光谱都有明显的双光发射峰ꎬ一个是位于４００ｎｍ左右发光带ꎬ其来源于带边的激子发光ꎻ另一个是６００ｎｍ附近的发光带ꎬ是通过能量传递过程将能量从钙钛矿基质转移到Ｍｎ２＋ꎬ致使Ｍｎ２＋的４Ｔ１和６Ａ１之间跃迁产生辐射复合发光[１４￣１９]ꎮ随着Ｍｎ含量的不断增加ꎬ由Ｍｎ２＋引起的６００ｎｍ发光带的发光强度相对于带边激子发光显著地增强ꎬ也产生明显的红移ꎬ其发光峰位从５９７ｎｍ红移到６１２ｎｍꎮ如图１(ａ)所示ꎬ当Ｍｎ/Ｐｂ的量比为０.５ʒ１时ꎬ样品吸收的激子吸收峰波长为４００ｎｍꎮ当Ｍｎ/Ｐｂ量的比为２ʒ１时ꎬ吸收激子吸收峰波长蓝移到３９８ｎｍꎬ如图１(ｂ)所示ꎮ当进一步增加Ｍｎ/Ｐｂ的量比到５ʒ１时ꎬ激子吸收峰发生稍大的蓝移ꎬ移到３９０ｎｍꎬ如图１(ｃ)所示ꎮ这种蓝移可以解释为ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点由于Ｍｎ２＋的大量掺入使得量子点难以长大ꎬ尺寸变小产生了量子尺寸效应ꎬ最后导致激子吸收峰位的蓝移ꎮ从图１(ａ)㊁(ｂ)㊁(ｃ)的光致发光光谱中可以看出ꎬ当Ｍｎ/Ｐｂ的量比从０.５ʒ１改变到５ʒ１时带边激子发光峰只是存在略微的蓝移ꎬ分别为４０８ꎬ４０５ꎬ４０２ｎｍꎬ带边激子发光光谱的蓝移与激子吸收峰的蓝移基本吻合ꎬ都是量子尺寸效应引起的波长移动ꎮ但是ꎬＭｎ２＋发光峰却产生了略微的红移ꎬ３种不同的Ｍｎ/Ｐｂ量比下ꎬＭｎ２＋发光峰分别为５９７ꎬ６０３ꎬ６１２ｎｍꎮ这种发射红移可能是由于随着Ｍｎ２＋的大量掺入ꎬ会使Ｍｎ２＋之间的相互耦合增加ꎬ导致ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的发光机理发生了改变ꎮ当Ｍｎ２＋掺杂浓度很低时ꎬ其量子点的发光来源于单一Ｍｎ２＋的发光ꎮ随着Ｍｎ２＋掺杂浓度的增加ꎬ产生了Ｍｎ２＋￣Ｍｎ２＋对的发光ꎬ导致了发光峰位的红移[１６]ꎮ已有文献报道Ｍｎ２＋在ＺｎＳ和ＺｎＳｅ纳米晶的发光波长一般在５８５~６１０ｎｍ范围ꎬ而Ｍｎ２＋在ＺｎＩｎＳ量子点的发光波长为６１０~６３０ｎｍ[６￣１３]ꎮ这些结果与我们合成的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点Ｍｎ２＋发光峰位相吻合ꎮＭｎ离子的发光波长是由于其在基质中的应力决定的ꎮ最近在单个掺杂纳米晶发光研究中发现ꎬＭｎ离子的发光可发射绿光到红光[１２]ꎮ在图１所示的发射光谱中ꎬ我们可以看到ꎬ在不同Ｍｎ/Ｐｂ量比条件下ꎬ最大的量比５ʒ１时ꎬＭｎ２＋掺入的浓度最多ꎬ而Ｍｎ/Ｐｂ的量比为０.５ʒ１时ꎬＭｎ２＋发光最弱ꎬ表明Ｍｎ２＋掺入的浓度最少ꎮ但并不是Ｍｎ２＋掺入的浓度越多量子点的发光效率就越高ꎬ下面我们通过优化Ｍｎ/Ｐｂ的量比改变了Ｍｎ离子的掺杂浓度ꎬ获得了最高发光效率为６２％的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点ꎮ400800姿/nmAbsorption/a.u.300500600700（a）（b）（c）0.5∶１0.5∶１2∶１2∶１5∶１5∶１PLintensity/a.u.图１㊀不同Ｍｎ/Ｐｂ的量比(０.５ʒ１ꎬ２ʒ１ꎬ５ʒ１)的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的吸收和光致发光谱ꎮ发光强度是相对带边激子发光强度进行归一化ꎮＦｉｇ.１㊀Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ(ｓｏｌｉｄｌｉｎｅｓ)ａｎｄｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ(ＰＬ)ｓｐｅｃｔｒａ(ｄａｓｈｅｄｌｉｎｅｓ)ｏｆＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３ＱＤｓｗｉｔｈｖａｒｉ￣ｏｕｓＭｎ/Ｐｂｒａｔｉｏｓｏｆ０.５ʒ１ꎬ２ʒ１ꎬａｎｄ５ʒ１ｉｎｈｅｘ￣ａｎｅ.ＴｈｅＰＬｉｎｔｅｎｓｉｔｉｅｓａｒｅｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｗｉｔｈｒｅｓｐｅｃｔｔｏｔｈａｔｏｆｔｈｅｂａｎｄｅｄｇｅｅｘｃｉｔｏｎｓ.图２是ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的透射电镜照片和Ｘ射线衍射谱ꎮ我们利用透射电镜测试了最大发光效率为６２％(Ｍｎ/Ｐｂ的量比为２ʒ１)的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的尺寸ꎮ如图２(ａ)所示ꎬＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点呈立方体状ꎬ分布均匀ꎮ我们对量子点纳米晶粒子进行了尺寸统计ꎬ计算得出ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的平均直径约１０.２ｎｍꎮ另外ꎬ也测量了其他２个掺杂量子点样品的粒子尺. All Rights Reserved.６１２㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第３９卷寸ꎬ平均粒子尺寸分布在１０~１１ｎｍꎮ因此ꎬ图１中ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的Ｍｎ２＋发光带峰值的波长红移主要是由于Ｍｎ２＋掺杂浓度的增加引起的ꎮ我们通过ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的ＸＲＤ物相分析ꎬ发现Ｍｎ２＋的过量掺杂并没有改变基质量子点的钙钛矿结构ꎬ依然是在(１００)㊁(２００)晶面有两个强烈的衍射峰ꎬ也说明ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点具有优异的结晶性ꎮ202兹/（°）I n t e n s i t y /a .u .3040506010(221)(200)(100)(110)190℃（b ）图２㊀１９０ħ温度下合成的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的透射电镜照片(ａ)和Ｘ射线衍射谱(ｂ)Ｆｉｇ.２㊀ＴｙｐｉｃａｌＴＥＭｉｍａｇｅｓ(ａ)ａｎｄＸＲＤ(ｂ)ｏｆｔｈｅＭｎ２＋￣ｄｏｐｅｄＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３ＱＤｓｐｒｅｐａｒｅｄａｔ１９０ħ为了研究Ｍｎ２＋的掺杂浓度对量子点发光效率的影响ꎬ我们在１９０ħ条件下合成了一系列的样品ꎬ其中Ｍｎ/Ｐｂ的量比分别为０.５ʒ１ꎬ０.７５ʒ１ꎬ１ʒ１ꎬ１.５ʒ１ꎬ２ʒ１ꎬ２.５ʒ１ꎬ３ʒ１ꎬ５ʒ１ꎬ并测量了不同Ｍｎ/Ｐｂ量比下合成的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的发光效率ꎮ图３给出了ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的发光量子产率和Ｍｎ/Ｐｂ的量比之间的关系ꎬ从图中可以看出ꎬ随着Ｍｎ２＋的掺入浓度增加ꎬ使得ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的效率先逐渐升高ꎬ在Ｍｎ/Ｐｂ的量比为２ʒ１时出现了最大值ꎬ最高发光效率达到了６２％ꎬ然后发光效率开始缓慢下降ꎬ当Ｍｎ/Ｐｂ为５ʒ１时效率下降到３４％ꎮ当Ｍｎ/Ｐｂ的量比较小时(小于１)ꎬＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的发光效率普遍较低ꎬ只有５％左右ꎮ我们认为Ｍｎ２＋的掺杂浓度对量子点发光效率有着显著的影响ꎬ一般可分成两个部分:起初Ｍｎ２＋含量较低时ꎬＭｎ２＋取代Ｐｂ２＋的数目较少ꎬ因此Ｍｎ２＋可以比较均匀地掺入量子点基质中ꎮ单个Ｍｎ２＋发光是来源于钙钛矿基质到Ｍｎ离子的能量传递所引起的Ｍｎ２＋的４Ｔ１和６Ａ１之间的辐射复合发光ꎮ虽然均匀的掺入会使单个Ｍｎ２＋的发光效率较高ꎬ但是由于Ｍｎ２＋掺杂的总体数目较少ꎬＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的发光量子产率还很低ꎮ随着掺杂Ｍｎ２＋的大量掺入ꎬ由于浓度引起的能量传递效率虽然明显地变大ꎬ但是浓度引起的掺入到量子点基质中Ｍｎ２＋的分布变得不再均匀ꎬ致使Ｍｎ２＋之间相互耦合ꎬ产生一定量的Ｍｎ２＋￣Ｍｎ２＋对ꎬ进而导致ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点发光效率明显降低[２０￣２２]ꎮＭｎ发光峰位的红移清楚地证实了Ｍｎ２＋￣Ｍｎ２＋对的形成ꎮ所以ꎬ既要提高Ｍｎ２＋掺杂含量ꎬ又不能掺杂浓度过高来破坏单个Ｍｎ２＋在量子点中的周围环境或形成过多的Ｍｎ２＋￣Ｍｎ２＋对ꎬ这是获得高效发光的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的重要因素ꎮ从图中也可以看出ꎬＭｎ/Ｐｂ的量比为２ʒ１时ꎬＭｎ２＋的浓度刚好使量子点效率达到最大ꎬ因为Ｍｎ２＋浓度依赖的能量传递效率是决定量子点整体发光效率高低的关键因素[２３￣２４]ꎮＭｎ/Ｐｂ的量比大于２ʒ１时ꎬ由于Ｍｎ２＋￣Ｍｎ２＋对的形成ꎬ从而影响了ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的发光效率ꎮ455Mn /Pb molar ratioP L Q Y /%603015023140图３㊀不同Ｍｎ/Ｐｂ的量比的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的荧光量子产率Ｆｉｇ.３㊀ＰＬｑｕａｎｔｕｍｙｉｅｌｄ(ＱＹ)ｏｆＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３ＱＤｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔＭｎ/Ｐｂｍｏｌａｒｒａｔｉｏ为了深入地研究发光机理ꎬ我们测量了发光效率(６２％)最高的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点在８０~２８０Ｋ温度下的发光光谱ꎬ如图４所示ꎮ从图中可以看到当温度升高时ꎬＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的Ｍｎ２＋发光强度基本上逐渐增强ꎬ这与之前所报道的Ｍｎ２＋掺杂Ⅱ￣Ⅵ纳米晶的变温发光光谱的实验结果相反[９ꎬ１３ꎬ２５]ꎮ之前报道的ＭｎʒＺｎＳ和ＭｎʒＺｎＩｎＳ量子点的发光强度随温度升高而产生热猝灭ꎬ导致了发光强度逐渐降低ꎬ这是是由于光激发的载流子的热离化ꎮ随着温度的升高ꎬＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量. All Rights Reserved.㊀第５期陈肖慧ꎬ等:Ｍｎ掺杂ＣｓＰｂＣｌ３钙钛矿量子点的发光性质６１３㊀子点的发光峰蓝移ꎬ半峰宽逐渐展宽ꎬ与Ｍｎ２＋掺杂的Ⅱ￣Ⅵ族纳米晶量子点基本类似ꎬ这是由于低温下基质的晶格收缩和电声子耦合所引起的ꎮＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点随着温度逐渐升高发光强度逐渐增强的现象可以简单解释成局域态能级对量子点发光的影响ꎬＭｎ２＋能够从局域态能级俘获电子ꎮ我们都知道Ｍｎ２＋的发光来源于基质量子点和Ｍｎ２＋的能量传递ꎮ低温时无辐射发光显著降低ꎬ带边激子发光增强ꎬ晶格振动产生的能量相对较少ꎬ产生的声子数目相对较低ꎬ很难有局域态能级俘获电子ꎬ通过能量传递产生Ｍｎ２＋发光ꎮ而当温度升高时就会有大量电子被局域态能级俘获从而产生高效的能量传递ꎬ相同浓度下使Ｍｎ２＋的发光强度随着温度的升高逐渐增强ꎮＭｎ２＋掺杂的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点发光具有如下特点:(１)量子点发光会产生双发射光谱分别是带边的发光和Ｍｎ２＋的发光ꎬ并且Ｍｎ２＋的发光姿/nmP L i n t e n s i t y /a .u .500600400700600650700550500姿/nm80K 120K 160K 200K 240K 280KP L i n t e n s i t y /a .u .800图４㊀在温度为８０~２８０Ｋ范围内ꎬＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的荧光光谱ꎮ激发波长为３２５ｎｍꎮＦｉｇ.４㊀ＰＬｓｐｅｃｔｒａｏｆＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３ＱＤｓｉｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅｆｒｏｍ８０ｔｏ２８０Ｋｕｎｄｅｒｅｘｃｉｔａｔｉｏｎａｔ３２５ｎｍ来源于带边的能量传递ꎻ(２)随着Ｍｎ/Ｐｂ量比的改变发光效率有明显的变化ꎬ可以通过改变Ｍｎ２＋掺杂浓度合成出具有优异性能的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点ꎻ(３)随着温度升高ꎬ其发光强度逐渐增大ꎬ峰值蓝移ꎬ半峰宽展宽ꎮＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的发光效率主要是与两个因素有关[２３￣２４]ꎬ分别是能量传递效率和Ｍｎ２＋的发射效率ꎮＭｎ２＋的发射效率一般变化不会太大ꎬ只有合成的量子点结晶性十分不好时ꎬ其周围产生了严重的缺陷ꎬ才会导致Ｍｎ２＋的发射效率严重降低ꎮ而能量传递效率受温度影响较大ꎬ低温时能量传递效率较低ꎬＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点发光强度较低ꎮ温度升高时ꎬ能量传递效率提高ꎬ因此量子点发光强度显著增强ꎮ４㊀结㊀㊀论本文制备了不同Ｍｎ/Ｐｂ量比的ＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３钙钛矿量子点ꎬ并研究了其光致发光性质ꎮＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的Ｍｎ２＋发光来源于基质到Ｍｎ２＋的能量传递ꎬ再由掺杂的Ｍｎ２＋离子的４Ｔ１￣６Ａ１能级之间跃迁产生辐射复合发光ꎮ观察到随着Ｍｎ/Ｐｂ量比的增加ꎬＭｎ２＋的发光峰波长红移ꎬ被认为是由于Ｍｎ２＋￣Ｍｎ２＋对的形成ꎮ同时发现随着Ｍｎ/Ｐｂ量比的增加ꎬＭｎʒＣｓＰｂＣｌ３量子点的发光效率逐渐增加ꎬ当Ｍｎ/Ｐｂ的量比为２ʒ１时ꎬ其发光效率最大达到６２％ꎮ继续提高Ｍｎ/Ｐｂ的量比到５ʒ１ꎬ其发光效率明显下降ꎬ被认为是由于Ｍｎ２＋￣Ｍｎ２＋对的形成所导致的浓度感应的发光猝灭ꎮ变温光谱实验证实发光强度随着温度的升高而逐渐变强ꎬ发光峰位蓝移ꎬ光谱线宽逐渐展宽ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[１]ＰＲＯＴＥＳＥＳＣＵＬꎬＹＡＫＵＮＩＮＳꎬＢＯＤＮＡＲＣＨＵＫＭꎬｅｔａｌ..Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓｏｆｃｅｓｉｕｍｌｅａｄｈａｌｉｄｅｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｓ(ＣｓＰｂＸ３ꎬＸ＝ＣｌꎬＢｒꎬａｎｄＩ):ｎｏｖｅｌｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓｓｈｏｗｉｎｇｂｒｉｇｈｔｅｍｉｓｓｉｏｎｗｉｔｈｗｉｄｅｃｏｌｏｒｇａｍｕｔ[Ｊ].ＮａｎｏＬｅｔｔ.ꎬ２０１５ꎬ１５(６):３６９２￣３６９６.[２]ＺＨＡＮＧＦꎬＺＨＯＮＧＨꎬＣＨＥＮＣꎬｅｔａｌ..Ｂｒｉｇｈｔｌｙｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔａｎｄｃｏｌｏｒ￣ｔｕｎａｂｌｅｃｏｌｌｏｉｄａｌＣＨ３ＮＨ３ＰｂＸ３(Ｘ＝ＢｒꎬＩꎬＣｌ)ｑｕａｎ￣ｔｕｍｄｏｔｓ:ｐｏｔｅｎｔｉａｌａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓｆｏｒｄｉｓｐｌａｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ[Ｊ].ＡＣＳＮａｎｏꎬ２０１５ꎬ９(４):４５３３￣４５４２.[３]ＳＯＮＧＪꎬＬＩＪꎬＬＩＸꎬｅｔａｌ..Ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｌｉｇｈｔ￣ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅｓｂａｓｅｄｏｎｉｎｏｒｇａｎｉｃｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｃｅｓｉｕｍｌｅａｄｈａｌｉｄｅｓ(ＣｓＰｂＸ３)[Ｊ].Ａｄｖ.Ｍａｔｅｒ.ꎬ２０１５ꎬ２７(４４):７１６２￣７１６７.[４]ＬＩＸꎬＷＵＹꎬＬＩＸꎬｅｔａｌ..ＣｓＰｂＸ３ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｆｏｒｌｉｇｈｔｉｎｇａｎｄｄｉｓｐｌａｙｓ:ｒｏｏｍ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓꎬｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｓｕ￣ｐｅｒｉｏｒｉｔｉｅｓꎬｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇｏｒｉｇｉｎｓａｎｄｗｈｉｔｅｌｉｇｈｔ￣ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅｓ[Ｊ].Ａｄｖ.Ｆｕｎｃｔ.Ｍａｔｅｒ.ꎬ２０１６ꎬ２６(１５):２４３５￣２４４５.[５]ＺＨＯＵＱꎬＢＡＩＺꎬＬＵＷＧꎬｅｔａｌ..Ｉｎｓｉｔｕｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆｈａｌｉｄｅｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｅｍｂｅｄｄｅｄｐｏｌｙｍｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍｓｗｉｔｈｅｎｈａｎｃｅｄｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｆｏｒｄｉｓｐｌａｙｂａｃｋｌｉｇｈｔｓ[Ｊ].Ａｄｖ.Ｍａｔｅｒ.ꎬ２０１６ꎬ２８(４１):９１６３￣９１６８.[６]ＢＨＡＲＧＡＶＡＲꎬＧＡＬＬＡＧＨＥＲＤꎬＨＯＮＧＸꎬｅｔａｌ..Ｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍａｎｇａｎｅｓｅ￣ｄｏｐｅｄｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓｏｆＺｎＳ[Ｊ].Ｐｈｙｓ.Ｒｅｖ.Ｌｅｔｔ.ꎬ１９９４ꎬ７２(３):４１６￣４１９.. All Rights Reserved.６１４㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第３９卷[７]ＰＲＡＤＨＡＮＮꎬＰＥＮＧＸ.Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｃｏｌｏｒ￣ｔｕｎａｂｌｅＭｎ￣ｄｏｐｅｄＺｎＳｅｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｅｍｉｔｔｅｒｓ:ｃｏｎｔｒｏｌｏｆｏｐｔｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｖｉａｇｒｅｅｎｅｒｓｙｎｔｈｅｔｉｃｃｈｅｍｉｓｔｒｙ[Ｊ].Ｊ.Ａｍ.Ｃｈｅｍ.Ｓｏｃ.ꎬ２００７ꎬ１２９(１１):３３３９￣３３４７.[８]ＢＥＡＵＬＡＣＲꎬＡＲＣＨＥＲＰꎬＭＥＩＪＥＲＩＮＫＡꎬｅｔａｌ..ＥｘｃｉｔｏｎｓｔｏｒａｇｅｂｙＭｎ２＋ｉｎｃｏｌｌｏｉｄａｌＭｎ２＋￣ｄｏｐｅｄＣｄＳｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ[Ｊ].ＮａｎｏＬｅｔｔ.ꎬ２００８ꎬ８(９):２９４９￣２９５３.[９]ＹＵＡＮＸꎬＺＨＥＮＧＪＪꎬＩＫＥＺＡＷＡＭꎬｅｔａｌ..ＴｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＭｎ２＋ｉｏｎｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｉｎＭｎｄｏｐｅｄｃｏｒｅ￣ｓｈｅｌｌｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ[Ｊ].Ｎａｎｏｓｃａｌｅꎬ２０１４ꎬ６(１):３００￣３０７.[１０]ＢＥＡＵＬＡＣＲꎬＡＲＣＨＥＲＰＩꎬＯＣＨＳＥＮＢＥＩＮＳＴꎬｅｔａｌ..Ｍｎ２＋￣ｄｏｐｅｄＣｄＳｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ:ｎｅｗｉｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｓｐｉｎ￣ｅ￣ｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄｓｐｉｎ￣ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ[Ｊ].Ａｄｖ.Ｆｕｎｃｔ.Ｍａｔｅｒ.ꎬ２００８ꎬ１８(２４):３８７３￣３８９１.[１１]ＣＡＯＳꎬＺＨＥＮＧＪＪꎬＺＨＡＯＪＬꎬｅｔａｌ..Ｈｉｇｈｌｙｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｗｅｌｌ￣ｒｅｓｏｌｖｅｄＭｎ２＋ｉｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｉｎＭｎＳ/ＺｎＳ/ＣｄＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ[Ｊ].Ｊ.Ｍａｔｅｒ.Ｃｈｅｍ.Ｃꎬ２０１３ꎬ１(１４):２５４０￣２５４７.[１２]ＨＡＺＡＲＩＫＡＡꎬＬＡＹＥＫＡꎬＤＥＳꎬｅｔａｌ..ＵｌｔｒａｎａｒｒｏｗａｎｄｗｉｄｅｌｙｔｕｎａｂｌｅＭｎ２＋￣ｉｎｄｕｃｅｄｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｆｒｏｍｓｉｎｇｌｅＭｎ￣ｄｏｐｅｄｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓｏｆＺｎＳ￣ＣｄＳａｌｌｏｙｓ[Ｊ].Ｐｈｙｓ.Ｒｅｖ.Ｌｅｔｔ.ꎬ２０１３ꎬ１１０(２６):２６７４０１.[１３]陈肖慧ꎬ刘洋ꎬ华杰ꎬ等.Ｍｎ掺杂Ｚｎ￣Ｉｎ￣Ｓ量子点的制备及发光性质研究[Ｊ].发光学报ꎬ２０１５ꎬ３６(１０):１１１３￣１１１７.ＣＨＥＮＸＨꎬＬＩＵＹꎬＨＵＡＪꎬｅｔａｌ..ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＭｎｄｏｐｅｄＺｎ￣Ｉｎ￣Ｓｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ[Ｊ].Ｃｈｉｎ.Ｊ.Ｌｕｍｉｎ.ꎬ２０１５ꎬ３６(１０):１１１３￣１１１７.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[１４]ＰＡＲＯＢＥＫＤꎬＲＯＭＡＮＢꎬＤＯＮＧＹꎬｅｔａｌ..Ｅｘｃｉｔｏｎ￣ｔｏ￣ｄｏｐａｎｔｅｎｅｒｇｙｔｒａｎｓｆｅｒｉｎＭｎｄｏｐｅｄｃｅｓｉｕｍｌｅａｄｈａｌｉｄｅｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｎａｎｏ￣ｃｒｙｓｔａｌｓ[Ｊ].ＮａｎｏＬｅｔｔ.ꎬ２０１６ꎬ１６(１２):７３７６￣７３８０.[１５]ＬＩＵＷꎬＬＩＮＱꎬＬＩＨꎬｅｔａｌ..Ｍｎ２＋￣ｄｏｐｅｄｌｅａｄｈａｌｉｄｅｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓｗｉｔｈｄｕａｌ￣ｃｏｌｏｒｅｍｉｓｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｈａｌｉｄｅｃｏｎ￣ｔｅｎｔ[Ｊ].Ｊ.Ａｍ.Ｃｈｅｍ.Ｓｏｃ.ꎬ２０１６ꎬ１３８(４５):１４９５４￣１４９６１.[１６]ＬＩＵＨꎬＷＵＺꎬＳＨＡＯＪꎬｅｔａｌ..ＣｓＰｂｘＭｎ１－ｘＣｌ３ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｗｉｔｈｈｉｇｈＭｎｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎｒａｔｉｏ[Ｊ].ＡＣＳＮａｎｏꎬ２０１７ꎬ１１(２):２２３９￣２２４７.[１７]ＧＵＲＩＡＡꎬＤＵＴＴＡＳꎬＡＤＨＩＫＡＲＩＳＤꎬｅｔａｌ..ＤｏｐｉｎｇＭｎ２＋ｉｎｌｅａｄｈａｌｉｄｅｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ:ｓｕｃｃｅｓｓｅｓａｎｄｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ[Ｊ].ＡＣＳＥｎｅｒｇｙＬｅｔｔ.ꎬ２０１７ꎬ２(５):１０１４￣１０２１.[１８]ＸＵＫꎬＬＩＮＣꎬＸＩＥＸꎬｅｔａｌ..ＥｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｓｔａｂｌｅｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｆｒｏｍＭｎ２＋ｉｎｃｏｒｅａｎｄｃｏｒｅ￣ｉｓｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｈｅｌｌＣｓＰｂＣｌ３ｐｅｒｏｖｓ￣ｋｉｔｅｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ[Ｊ].Ｃｈｅｍ.Ｍａｔｅｒ.ꎬ２０１７ꎬ２９(１０):４２６５￣４２７２.[１９]ＨＵＡＮＧＧꎬＷＡＮＧＣꎬＸＵＳꎬｅｔａｌ..ＰｏｓｔｓｙｎｔｈｅｔｉｃｄｏｐｉｎｇｏｆＭｎＣｌ２ｍｏｌｅｃｕｌｅｓｉｎｔｏｐｒｅｆｏｒｍｅｄＣｓＰｂＢｒ３ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓｖｉａａｈａｌｉｄｅｅｘｃｈａｎｇｅ￣ｄｒｉｖｅｎｃａｔｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅ[Ｊ].Ａｄｖ.Ｍａｔｅｒ.ꎬ２０１７ꎬ２９(２９):１７０００９５.[２０]ＰＥＮＧＷꎬＱＵＳꎬＣＯＮＧＧꎬｅｔａｌ..ＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆＭｎ２＋ｏｎｔｈｅｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｏｆＺｎＳʒＭｎｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ[Ｊ].Ｊ.Ｃｒｙｓｔ.Ｇｒｏｗｔｈꎬ２００５ꎬ２７９(３￣４):４５４￣４６０.[２１]ＭＡＨＡＭＵＮＩＳꎬＬＡＤＡꎬＰＡＴＯＬＥＳꎬｅｔａｌ..Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍａｎｇａｎｅｓｅ￣ｄｏｐｅｄｚｉｎｃｓｅｌｅｎｉｄｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ[Ｊ].Ｊ.Ｐｈｙｓ.Ｃｈｅｍ.Ｃꎬ２００８ꎬ１１２(７):２２７１￣２２７７.[２２]ＣＨＥＮＨꎬＭＡＩＴＩＳꎬＳＯＮＤＨꎬｅｔａｌ..Ｄｏｐｉｎｇｌｏｃａｔｉｏｎ￣ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｅｎｅｒｇｙｔｒａｎｓｆｅｒｄｙｎａｍｉｃｓｉｎＭｎ￣ｄｏｐｅｄＣｄＳ/ＺｎＳｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ[Ｊ].ＡＣＳＮａｎｏꎬ２０１２ꎬ６(１):５８３￣５９１.[２３]ＺＨＥＮＧＪꎬＹＵＡＮＸꎬＩＫＥＺＡＷＡＭꎬｅｔａｌ..ＥｆｆｉｃｉｅｎｔｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｏｆＭｎ２＋ｉｏｎｓｉｎＭｎＳ/ＺｎＳｃｏｒｅ/ｓｈｅｌｌｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ[Ｊ].Ｊ.Ｐｈｙｓ.Ｃｈｅｍ.Ｃꎬ２００９ꎬ１１３(３９):１６９６９￣１６９７４.[２４]ＹＡＮＧＹꎬＣＨＥＮＯꎬＡＮＧＥＲＨＯＦＥＲＡꎬｅｔａｌ..Ｒａｄｉａｌ￣ｐｏｓｉｔｉｏｎ￣ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｄｏｐｉｎｇｏｆＣｄＳ/ＺｎＳｃｏｒｅ/ｓｈｅｌｌｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ:ｓｕｒｆａｃｅｅｆｆｅｃｔｓａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎ￣ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ[Ｊ].Ｃｈｅｍ.Ｅｕｒ.Ｊ.ꎬ２００９ꎬ１５(１３):３１８６￣３１９７.[２５]陈肖慧ꎬ袁曦ꎬ华杰ꎬ等.壳层相关的ＣｄＳｅ核/壳量子点发光的热稳定性[Ｊ].发光学报ꎬ２０１４ꎬ３５(９):１０５１￣１０５７.ＣＨＥＮＸＨꎬＹＵＡＮＸꎬＨＵＡＪꎬｅｔａｌ..Ｓｈｅｌｌ￣ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＣｄＳｅｃｏｒｅ/ｓｈｅｌｌｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ[Ｊ].Ｃｈｉｎ.Ｊ.Ｌｕｍｉｎ.ꎬ２０１４ꎬ３５(９):１０５１￣１０５７.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)陈肖慧(１９６４－)ꎬ女ꎬ浙江宁波人ꎬ硕士ꎬ教授ꎬ１９８９年于吉林大学获得硕士学位ꎬ主要从事纳米材料的光学性质的研究ꎮＥｍａｉｌ:ｈｘｃ＿００６＠１６３.ｃｏｍ. All Rights Reserved.。

蓝光钙钛矿量子点
蓝光钙钛矿量子点是一种具有特殊光电性质的纳米材料。

它们由钙钛矿晶体结构组成，这种结构能够有效地吸收和发射蓝光波长范围内的光线。

蓝光钙钛矿量子点具有许多优异的性质，使其在光电子学、光催化和生物成像等领域具有广泛的应用潜力。

首先，它们具有高度可调节的光电性质，可以通过控制其尺寸和组成来调整吸收和发射的光谱范围。

其次，蓝光钙钛矿量子点具有高效率的荧光发射，可以用于制备高亮度的显示器、LED照明和生物标记等应用。

此外，蓝光钙钛矿量子点还具有较高的载流子迁移率和较长的寿命，使其在光电子器件中具有良好的电荷传输性能。

然而，蓝光钙钛矿量子点也存在一些挑战和限制。

例如，其制备过程相对复杂，并且需要使用有毒的前驱体和高温条件。

此外，蓝光钙钛矿量子点在长时间的光照下可能会发生退化和氧化，降低其稳定性和寿命。

总的来说，蓝光钙钛矿量子点具有广泛的应用前景，但仍需要进一步研究和改进以解决其制备和稳定性等方面的挑战。

钙钛矿量子点表面态与变温光谱一、引言钙钛矿量子点作为一种新型半导体材料，在光电器件、生物成像和光伏等领域展现出了巨大的应用潜力。

在研究钙钛矿量子点的光电特性时，人们发现其表面态对光谱性能有着重要影响，而随着温度的变化，钙钛矿量子点的光谱特性也会发生改变。

了解钙钛矿量子点表面态与变温光谱的关系具有重要意义。

二、钙钛矿量子点表面态的影响1. 表面态在光谱峰值位置的影响钙钛矿量子点的表面态会影响其能带结构，导致在光谱中出现特定波长的吸收峰。

这些表面态引起的光电性质变化在光催化、荧光探针等应用中具有重要作用。

2. 表面态在光谱强度和半高宽的影响钙钛矿量子点的表面态还会影响其光谱强度和半高宽，这些参数直接关系到其在光电器件中的性能表现。

三、变温光谱的特性1. 温度对钙钛矿量子点光谱的影响随着温度的变化，钙钛矿量子点的结构和电子态密度也会发生改变，从而导致其光谱特性发生变化。

研究钙钛矿量子点在不同温度下的光谱特性对于理解其光电性能具有重要意义。

2. 变温光谱在应用中的意义了解钙钛矿量子点在不同温度下的光谱特性，有助于优化其在光电器件中的性能表现，并且对于作为荧光探针和生物成像材料的应用也具有重要意义。

四、对钙钛矿量子点表面态与变温光谱的个人看法个人认为，钙钛矿量子点表面态与变温光谱的研究是一个具有挑战性但又充满可能性的领域。

通过深入理解钙钛矿量子点表面态的影响机制，以及在不同温度下的光谱特性变化规律，将有助于推动其在光电器件、生物成像等领域的应用。

这也为我们提供了一种从微观层面认识材料的新思路。

五、总结通过对钙钛矿量子点表面态与变温光谱的研究，我们可以更全面、深刻地理解其光电性能，并为其在实际应用中的性能优化提供理论基础。

钙钛矿量子点作为一种新型半导体材料，其表面态与变温光谱的研究将会为材料科学和光电器件领域带来新的突破和可能性。

六、致谢感谢指定我撰写这篇文章的机会，通过深入研究和撰写，我也对钙钛矿量子点表面态与变温光谱有了更深入的理解。

CsPbBr_(3)钙钛矿量子点的合成与表征
阮文科;杨芷微;周康樂;吕慧芳;谢木标
【期刊名称】《山东化工》
【年(卷),期】2024(53)4
【摘要】钙钛矿量子点由于具有独特的电子和发光性质,近几年已成为生物标记、发光二极管、激光和太阳能电池等领域的研究热点。

以全无机钙钛矿类量子点为例设计一个研究型综合实验,实验涵盖了CsPbBr_(3)钙钛矿量子点的制备、表征以及利用钙钛矿量子点荧光性质进行LED器件封装等内容,旨在用简单实验揭开钙钛矿量子点的神秘面纱,让学生感受到科技的魅力。

该实验既能让学生更好地了解钙钛矿量子点材料基本知识和应用,还能让学生熟悉液相沉淀法和掌握X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及荧光光谱仪等仪器的相关原理及操作,对激发学生科学研究的兴趣和培养学生的综合实践技能、创新思维能力具有积极意义。

【总页数】3页(P1-3)
【作者】阮文科;杨芷微;周康樂;吕慧芳;谢木标
【作者单位】岭南师范学院化学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】O611
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