基于液态碳点发光二极管的制备及其发光特性研究

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1、分类号：TN383单位代码：10183研究生学号：2015512001密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）基于液态碳点发光二极管的制备及其发光特性研究ResearchonthePreparationandLuminescencePropertiesofLight-EmittingDiodesbasedonLiquid-typeCarbonDots作者姓名：陈兴如专业：物理电子学研究方向：纳米光电子学指导教师：王一丁教授培养单位：电子科学与工程学院2018年5月基于液态碳点发光二极管的制备及其发光特性研

2、究ResearchonthePreparationandLuminescencePropertiesofLight-EmittingDiodesbasedonLiquid-typeCarbonDots作者姓名：陈兴如专业名称：物理电子学指导教师：王一丁教授张宇教授学位类别：工学硕士答辩日期：2018年5月29日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不

3、在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委

4、托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：硕士□博士学科专业：物理电子学论文题目：基于液态碳点发光二极管的制备及其发光特性研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林省长春市前进大街2699号吉林大学前卫南区唐敖庆楼D467（130012）作者联系电话：本论文受以下项目资助（1）国家重点研发

5、计划，照明、通信复用LED芯片研制，项目编号：2017YFBO403601。（2）国家自然科学基金面上项目，高效碳量子点白光LED的制备及关键问题的研究，项目编号：61475062。（3）国家自然科学基金面上项目，高效、稳定多色碳量子点发光材料的可控制备及LED关键问题研究，项目编号：51772123。摘要基于液态碳点发光二极管的制备及其发光特性研究本课题来源于国家重点研发计划“照明、通信复用LED芯片研制”，课题编号：2017YFB0403601，国家自然科学基金“高效碳量子点白光LED的制备及关键问题的

6、研究”，项目编号：61475062，国家自然科学基金面上项目，高效、稳定多色碳量子点发光材料的可控制备及LED关键问题研究，项目编号：51772123。胶体量子点，具有发光颜色可调、荧光效率高等优点，已经得到许多研究者的关注，被广泛应用到光伏电池、发光二极管（light-emittingdiodes，LEDs）、生物荧光标记等方面。碳点作为新型量子点材料，具有低成本、制备原料丰富、毒性低、生物相容性良好、发光稳定等优点。然而，碳点在固态下的发光较弱或没有发光。并且，碳点的发光多集中在蓝绿波长范围，不能像量子

7、点一样只通过调节粒子尺寸的大小就得到多色发光。本文针对以上问题，首先以自制的玻璃槽承装液态碳点，作为光致发光二极管的荧光发光材料。其次，从浓度调节和溶剂调节两个方面入手，得到覆盖蓝光到红光的多色发光，并以其他高效量子点弥补碳点长波长范围的发光，得到白光发光二极管。具体工作内容如下：（1）以N-(2-氨乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷（AEAPMS）和无水柠檬酸作为原料，采用热解法合成发光依赖于激发波长的碳点。通过增加碳点在甲苯溶剂中的浓度，利用光的再吸收再发射分别得到蓝、绿、黄、红四种发光颜色的液态LE

8、D。其中发光效率最高的是绿光LED，为44.36lm/W（转换成电流效率为2.75cd/A），要高于相应的基于固态碳点的LED。此外，四种颜色的LED在连续工作的条件下表现出较好的稳定性。（2）碳点发光稳定、无光闪烁，不过其发光主要集中在蓝光区域，长波长部分的发光量子产额较低。为制备高显色指数的暖白光LED，采用发射绿光、红光的CdSe基量子点溶液与具有蓝色荧光的碳点溶液混合，制备白光荧光材料，以紫外LED芯片激