低荧光闪烁的钙钛矿核壳结构量子点发光二极管材料和器件研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61674023
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    唐孝生
  • 依托单位：
    重庆大学
  • 学科分类：
    F0401.半导体材料
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Quantum dots light emitting diodes（QLED）has broadly applications on full-color display panels and eco-friendly interior lighting as the reasons of high color index, low cost and facile processing. Recently, in order to solve the key problems of blinking, and low efficiency in QLED, scientists carried on lots of corresponding work including develop new materials, mechanism and devices. Till now, perovskite was regarded as one of the best materials of QLED because of its adjustable band gap, narrow photoluminescence spectrum and high quantum yield. In this program, the applicant propose to fabricate full-color emission, high efficient and stability QLED based on all-inorganic (CsPbX3 X=Cl, Br, I)@ZnS core-shell structure through all-solution processing approach. The first target of this project is to develop (CsPbX3 X=Cl, Br, I)@ZnS nanomaterials with nonblinking, stability and high efficient (>90%) through growing ZnS shell on the surface (CsPbX3 X=Cl, Br, I), which could alleviate the defects and non-radiative recombination, the second is to study the charge transfer mechanism between electrode/transfer layer/quantum dots, and achieve QLED device with external quantum efficiency (EQE) of 2%.
量子点发光二极管（QLED）具有高显色、低成本、制备方法简单等特点,在高质量信息显示和健康固体照明领域应用前景广泛。近年来，研究人员不断研制新材料和设计新结构来解决材料荧光闪烁强、器件外量子效率低等问题。目前，钙钛矿材料由于具有带隙可调控、半峰宽窄、荧光效率高等优点，被认为是极有可能作为QLED的潜在应用材料之一。申请者拟采用Type I型全无机钙钛矿（CsPbX3 X=Cl, Br, I)@ZnS核壳结构作为发光材料，研究全彩、高效、稳定的QLED器件。主要包括研究全无机钙钛矿核壳结构的可控制备工艺，采用宽带隙材料表面包覆以减少缺陷和非辐射复合，减弱荧光闪烁性能（Blinking）、提高材料的荧光量子效率（>90%）和稳定性；通过研究载流子在电极/传输层/量子点发光层的界面转移过程和调控方法，进一步阐明载流子复合、跃迁、损耗的机制；最后实现外量子效率达到~2%的高效QLED器件。

结项摘要

量子点发光二极管（QLED）具有高显色、低成本、制备方法简单等特点,在高质量信息显示和健康固体照明领域应用前景广泛。近年来，研究人员不断研制新材料和设计新结构来解决 材料荧光闪烁强、器件外量子效率低等问题。目前，钙钛矿材料由于具有带隙可调控、半峰宽 窄、荧光效率高等优点，被认为是极有可能作为QLED的潜在应用材料之一。本项目创新性的制备了荧光闪烁低、稳定性好、 量子效率高的核壳结构钙钛矿量子点材料；并对其光电器件应用进行了系统的研究。.重要研究结果包括：（1）通过结合固溶相合成，显微表征，光学测量和系统的第一性原理计算，我们研究了CsPbBr3-xIx/ZnS QD异质结构的结构和光电性能，该结构不仅可以增强钙钛矿量子点的光稳定性，还可以调整其PL特性和激发载流子的寿命。（2）构建了原位制备CsPbBr3 QDs@SiO2结构，可以同时增强CsPbBr3 QDs的光稳定性和发光性能，同时有效地抑制了单颗粒的荧光闪烁问题，并且有效地防止了钙钛矿QD之间的不期望的阴离子交换；通过将量子点嵌入无水SiO2球中，CsPbBr3 QD的ASE阈值降低了50％，相对光输出效率提高了388％。（3）采用十二烷基二甲基溴化铵（DDAB）钝化的CsPbBr3 QD作为有源发光层来制造具有倒置三明治结构的QLED。设计了基于ITO/ZnO/CsPbBr3QDs/MoO3/CBP/Al多层结构倒置结构的QLED器件，其高亮度为355 cd m-2，最大EQE为0.58％。（4）通过优化量子点发光二极管器件的空穴传输层结构，实现了最高亮度为10230 cdm-2，外量子效率达到7.9%的器件。高效稳定的量子点发光二极管器件的研究，为其在节能照明、高色域显示应用奠定了基础。

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（4）
Two-Photon Pumped Amplified Spontaneous Emission and Lasing from Formamidinium Lead Bromine Nanocrystals
甲脒铅溴纳米晶体的双光子泵浦放大自发发射和激光发射
  • DOI：
    10.1021/acsphotonics.9b01226
  • 发表时间：
    2019-12-01
  • 期刊：
    ACS PHOTONICS
  • 影响因子：
    7
  • 作者：
    Liu, Zhengzheng;Hu, Zhiping;Leng, Yuxin
  • 通讯作者：
    Leng, Yuxin
Stable and enhanced frequency up-converted lasing from CsPbBr3 quantum dots embedded in silica sphere
嵌入二氧化硅球中的 CsPbBr3 量子点产生稳定且增强的频率上转换激光
  • DOI：
    10.1364/oe.27.009459
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Optics Express
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Liu Zhengzheng;Hu Zhiping;Shi Tongchao;Du Juan;Yang Jie;Zhang Zeyu;Tang Xiaosheng;Leng Yuxin
  • 通讯作者：
    Leng Yuxin
CsPbBr3/Reduced Graphene Oxide nanocomposites and their enhanced photoelectric detection application
CsPbBr3/还原氧化石墨烯纳米复合材料及其增强光电检测应用
  • DOI：
    10.1016/j.snb.2017.01.168
  • 发表时间：
    2017-06
  • 期刊：
    Sensors and Actuators B: Chemical
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Tang Xiaosheng;Zu Zhiqiang;Zang Zhigang;Hu Zhiping;Hu Wei;Yao Zhiqiang;Chen Weiwei;Li Shiqi;Han Shuai;Zhou Miao
  • 通讯作者：
    Zhou Miao
Facile synthesis of Cu-In-Zn-S alloy nanospheres for fast photoelectric detection across the visible spectrum
轻松合成 Cu-In-Zn-S 合金纳米球，用于可见光谱范围内的快速光电检测
  • DOI：
    10.1007/s11706-020-0514-8
  • 发表时间：
    2020-08
  • 期刊：
    Frontiers of Materials Science
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Sheng Yang;Yang Jie;Zhu Qiliang;Sun Yixin;Zhang Rong;Tang Xiaosheng
  • 通讯作者：
    Tang Xiaosheng
Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族半导体纳米晶:合成,性质及应用(英文)
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    催化学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李诗琪;唐孝生;臧志刚;姚尧;姚志强;钟海政;陈冰昆
  • 通讯作者：
    陈冰昆

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其他文献

低维钙钛矿光电探测器研究进展
  • DOI：
    10.37188/cjl.20210033
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    发光学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨洁;皮明雨;张丁可;唐孝生;杜鹃
  • 通讯作者：
    杜鹃

其他文献

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唐孝生的其他基金

零维非铅钙钛矿微纳激光增益机理及器件研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
    59 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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