白光LED用卤化铅铯量子点及其复合材料的制备和光电性质研究

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1、分类号：O6UDC：540学号：15451282225密级：公开温州大学硕士学位论文白光LED用卤化铅铯量子点及其复合材料的制备和光电性质研究作者姓名：刘思锦培养类型：学术型学科、专业：化学研究方向：功能陶瓷材料化学指导教师：梁晓娟研究员完成日期：2018年3月温州大学学位委员会温州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得温州大学或其它教育机构的学位或证书而使用

2、过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日温州大学学位论文使用授权声明本人完全了解温州大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权温州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权归属温州大学。保密论文在解密后遵守此规定。论文作者签名：导师签名：日期：年月日日

3、期：年月日白光LED用卤化铅铯量子点及其复合材料的制备和光电性质研究摘要全无机卤化铅铯(CsPbX3,X=Cl,Br,I)钙钛矿由于其优异的光电性能，高量子产率的可调发光，窄带发射以及易于制备，成本低廉等一系列优势，使其有望替代有机-无机复合钙钛矿和II-VI系纳米晶材料成为新一代光电器件领域的有力竞争者。作为发光领域的新兴材料，卤化铅铯钙钛矿纳米晶由于其胶体性质，只能够稳定存在于非极性溶液(正己烷，丙酮等)，并且难以长期稳定存在。本论文采用热注入法和离子交换法成功制备了一系列发光可调的立方晶型的CsPbX3纳米晶溶液，并将Cs

4、PbX3纳米晶分散在高聚物薄膜以及玻璃基质中，该方法有效地提高了钙钛矿纳米晶的稳定性。纳米晶溶液、薄膜、玻璃等材料的形貌、微结构以及其光学性质和光电性能的研究通过一系列现代分析测试手段系统进行分析。具体内容如下：1.首先采用热注入法制备高效率荧光的钙钛矿纳米晶，然后利用改变卤素的组成与比例，得到一系列发光可调且半峰宽窄的CsPbX3溶液。借助透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子光谱(XPS)对其结构及形貌进行了详细的表征，分析结果表明CsPbX3纳米晶已成功制备，纳米晶的晶体结构呈立方晶相。荧光光谱分析发

5、现发光峰随着卤素由Cl,Br,I组成的变化，在425-710nm范围内可调，而且发光峰的半峰宽窄(13-30nm)。不同组成CsPbX3纳米晶样品的三阶非线性光学性质研究利用Z-扫描技术在787nm,396fs激发脉冲下在787nm波长处进行了表征。结果显示−11CsPbCl3,CsPbBr3,CsPbBr3的非线性光学系数分别为2.85×10,−11−113.78×10,和3.55×10esu，品质因子分别为4.95，1.85，5.59。I2.采用热注入法制备CsPbX3钙钛矿纳米晶，并采用将CsPbX3纳米晶分散在环氧树脂当

6、中，制备了CsPbX3纳米晶环氧树脂复合材料。利用流延法将CsPbX3纳米晶环氧树脂复合材料均匀地印刷在3+YAG:Ce微晶玻璃上，制备了CsPbI2Br&Ce-PiG复合材料，该材料有效地提高了钙钛矿纳米晶的稳定性。将CsPbI2Br&Ce-PiG复合材料与GaN蓝光芯片匹配，得到了全无机钙钛矿纳米晶基白光LED器件，并且研究了组成与掺杂浓度对LED的光电性能的影响。最终得到了显色指数为90.5,色温为4067K,光效为42.12lm/W的白光LED光源，展现了该材料有望应用在固态照明器件中。3.采用低温共烧结法制备了CsPb

7、X3钙钛矿量子点玻璃，通过XRD、TEM、荧光光谱、吸收光谱对CsPbX3量子点玻璃进行表征，证明了CsPbX3量子点在玻璃基质中也能稳定、均匀地分布并发光。结果表明，在1200℃下烧结，450℃下退火，520℃下析晶能得到析晶良好、发光性能优异的CsPbX3量子点玻璃。与CsPbX3量子点溶液相比较，CsPbX3量子点玻璃具有良好的热稳定性，可以实现全无机钙钛矿量子点在固态照明领域的应用。关键词：全无机卤化铅铯钙钛矿，发光可调，环氧树脂复合材料，量子点玻璃，光电性能，固态照明IITHEPREPARATIONANDAPPLICA

8、TIONOFCAESIUMLEADHALIDECONSISTOFTHEIRCOMPOSITEMATERIALINWHITELIGHT-EMITTINGDIODESABSTRACTFullyinorganicperovskitescesiumleadhalide(