《高效碳量子點白光LED的製備及關鍵問題的研究》是依託吉林大學，由張宇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高效碳量子點白光LED的製備及關鍵問題的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張宇
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高效、無毒綠色納米材料LED是照明和顯示領域的重要發展方向之一，日益引起了研究者的高度關注。碳量子點不僅具有高螢光效率、無毒綠色等特點，並且製備工藝簡單、價格低廉，是有套用前景的光電材料。在碳量子點LED初步研究工作基礎上，本項目以提高其電致發光效率為目的，圍繞碳量子點發光機理和LED中載流子輸運機制兩個科學問題，通過碳量子點可控制備，研究不同碳量子點的光學特性，揭示表面態及尺寸對碳量子點光學特性的影響規律；通過瞬態吸收和螢光動力學研究，結合第一性原理，建立碳量子點能級結構模型；進一步研究器件中層層能級結構調控方法，揭示載流子遷移層與碳量子點層間能級匹配對載流子注入特性的影響規律；通過碳量子點LED變溫I-V特性研究，建立載流子遷移模型，揭示器件結構參數、層間界面性質與載流子輸運特性的關係規律。進而利用能級匹配、載流子輸運調控、補償發光等方法，製備出高效碳量子點白光LED。
結題摘要
高效、無毒“綠色”納米材料LED是照明和顯示領域的重要發展方向之一，日益引起了研究者的高度關注。碳量子點不僅具有高螢光效率、無毒“綠色”等特點，並且製備工藝簡單、價格低廉，是有套用前景的光電材料。在本項目研究中，我們以提高碳量子點發光二極體發光效率為目的，圍繞碳量子點發光機理和LED中載流子輸運機制兩個科學問題，通過碳量子點可控制備，製備出三種特性的碳量子點材料，獲得了激發波長依賴和不依賴的碳量子點發光材料，並研究不同碳量子點的光學特性，揭示表面態及尺寸對碳量子點光學特性的影響規律；通過瞬態吸收和螢光動力學研究，結合第一性原理，建立碳量子點能級結構模型，確定碳量子點膠體量子點多種輻射躍遷機制，實現碳量子點薄膜厚度、濃度調製發光顏色，製備出碳量子點顯示薄膜器件和多種結構的碳量子點螢光型發光器件；進一步研究器件中層層能級結構調控方法，揭示載流子遷移層與碳量子點層間能級匹配對載流子注入特性的影響規律；通過碳量子點LED變溫I-V特性研究，建立載流子遷移模型，揭示器件結構參數、層間界面性質與載流子輸運特性的關係規律。進而利用能級匹配、載流子輸運調控、補償發光等方法，製備出多種結構的碳量子點電致發光器件，實現了注入電流調控發光顏色的LED。通過本項目的研究，我們發表SCI檢索的學術論文40篇，其中通信作者SCI論文37篇，影響因子大於3.0的36篇，影響因子大於10.0的4篇；申請國家發明專利6項，獲得授權發明專利4項；培養博士研究生4人，碩士研究生4人。
