源自纳米半导体的高效率硅基电致发光

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11274017
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    93.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2002.凝聚态物质力热光电性质
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Holmes' group of university of Minnesota in United States demonstrated highly efficient electroluminescene originated from silicon nanoparticles with external quantum efficiencies of up to 8.6% in 2011. We apply this fund to systematically research and develop silicon based highly efficient electroluminescene originated from nanoscale semiconductors by using Holmes et al's results for reference and combining the experiences of silicon based electroluminescene in our research group in the last 20 years. On the premise of ensuring high efficiencies, we plan to change the Holmes et al's ITO based devices to silicon based devices, which means to employ bulk silicon or thin microcrystalline silicon film as the anodes of devices. The bandgap of silicon is 1.12 eV. The wavelength of electroluminescene is below 1.1 if silicon nanoparticles are used. To extend the range of the wavelength of electroluminescene, especially the wavelength of 1.55 which is the lowest loss wavelength for optical communications, we plan to extend the electroluminescene from silicon nanoparticles to the electroluminescene from Ge and PbS nanoparticles. Ge and PbS are indirect and direct bandgap semiconductors, whose bulk materials bandgaps are 0.67eV and 0.41eV, respectively. The wavelength of electroluminescene can be increased up to 1.85 and 3.0 , which include 1.3 and 1.55 band. According to quantum confinement effect, the wavelengths of electroluminescene originated from these three kinds of nanoparticles can be continuously tuned from near ultraviolet to 3 micron infrared as the sizes of Si, Ge and PbS nanoparticles are changed.
国际上,源自纳米硅的电致发光外量子效率长期处于低迷状态。2011年美国明尼苏达大学的Holmes研究组实现了源自纳米硅的效率高达8.6 %的电致发光。本基金申请拟借鉴该项研究成果,结合我们研究组近二十年来研究硅基电致发光的经验,加以系统研究,发展出源自纳米硅的硅基高效率电致发光,即将他们的ITO基改为硅基。为了保证源自纳米硅的硅基电致发光具有高效率,选择参数优化的硅片或微晶硅薄膜为阳极,并对阴极和发光结构中其它各层作相应的调整。还拟将发光源自纳米硅颗粒的高效率电致发光推广到发光分别源自纳米硅,纳米锗和纳米PbS颗粒等三种情况的高效率电致发光。通过改变纳米锗和纳米PbS颗粒的尺寸,使电致发光波长达到1.3和1.55微米波段。

结项摘要

本项目研制出:.(1)具有倒置结构的高效率Si量子点发光二极管。硅量子点的平均直径为2.6 nm。以具有高电子迁移率的ZnO 纳米粒子作为电子传输材料,以具有高空穴迁移率的TAPC为空穴传输材料,以PEI 修饰的ITO作低功函数阴极,以MoO3/Al作高功函数阳极。该二极管的发光效率高达2.7%,是迄今为止,国际上发表的倒置结构量子点发光二极管中报导过的最高发光效率。相关论文发表在Journal of Materials Chemistry C 2016, 4, 273。由于所有三位审稿人对论文均有好评,该论文被选为该刊物的封面论文。.(2) 研制出创新的全透明CdSSe/ZnS量子点发光二极管。其主要创新点是二极管具有一个透明的与其它部分以层压方法相结合的石墨烯阴极。发光二极管具有如下结构:玻璃/ITO/ZnO 纳米粒子/CdSSe/ZnS 量子点/TAPC/MoO3//石墨烯/PDMS/PET。其中TAPC和PDMS是有机材料,PET是透明塑料,PDMS具有将//以上和//以下两部分层压在一起的作用。该二极管在6.7V偏压下的电流效率为0.32 cd/A。其电致发光峰位于622 nm, 在该波长下二极管的透光度高达79.4%。此外,本项目还进行了铜/石墨烯复合阳极有机电致发光,优化纳米厚度多晶p-Si阳极有机发光二极管的发光效率和一种提高石墨烯阴极有机发光二极管发光效率的纳米技术等研究工作。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
多晶P-Si阳极的优化效率有机发光二极管
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Rare Met
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Wei Wang;Hu Meng;Wan-Jin Xu;Guo-Gang Qin
  • 通讯作者:
    Guo-Gang Qin
高效硅量子点发光二极管的反向装置结构
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Journal of Materials Chemistry C
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Xinqiang Wang;Guangzhao Ran;Xiaodong Pi;Guogang Qin
  • 通讯作者:
    Guogang Qin
Efficient small molecular organic light emitting diode with graphene cathode covered by a Sm layer with nano hollows and n-doped by Bphen:Cs2CO3 in the hollows
高效小分子有机发光二极管,石墨烯阴极覆盖有纳米空心的 Sm 层,空心中由 Bphen:Cs2CO3 进行 n 掺杂
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Nanotechnology
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Xu Wanjin;Ran Guangzhao;You Liping;Qin Guogang
  • 通讯作者:
    Qin Guogang
Top-Emission Organic Light-Emitting Diode with a Novel Copper/Graphene Composite Anode
具有新型铜/石墨烯复合阳极的顶发射有机发光二极管
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Advanced Functional Materials
  • 影响因子:
    19
  • 作者:
    Shi; Zujin;Niu; Qiaoli;Dai; Lun;Qin; Guogang
  • 通讯作者:
    Guogang
Electron-irradiated n(+)-Si as hole injection tunable anode of organic light-emitting diode
电子辐照n( )-Si作为有机发光二极管空穴注入可调阳极
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Applied Physics B: Lasers and Optics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Luo; H.;Xu; W. J.;Ran; G. Z.;Qin; G. G.
  • 通讯作者:
    G. G.

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其他文献

Multilayered graphene used as anode of organic light emitting devices
多层石墨烯用作有机发光器件的阳极
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    --
  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    秦国刚
  • 通讯作者:
    秦国刚
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  • DOI:
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  • 作者:
    秦国刚
  • 通讯作者:
    秦国刚
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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  • 作者:
    秦国刚
  • 通讯作者:
    秦国刚
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    秦国刚
  • 通讯作者:
    秦国刚
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    ACS Appl. Mater. & Interfaces
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    秦国刚
  • 通讯作者:
    秦国刚

其他文献

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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:

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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]
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          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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