《CuInS2量子點在遠程白光LED中套用的關鍵表面和界面問題研究》是依託北京理工大學，由鐘海政擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：CuInS2量子點在遠程白光LED中套用的關鍵表面和界面問題研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：鐘海政
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
白光LED是新一代綠色固態照明技術，發展與白光LED相關的新材料與新技術，具有十分重要的意義。CuInS2量子點具有波長可調、Stokes位移大、發光光譜寬、易量產和低毒、低成本等特點，是一類潛在的螢光轉換材料，在白光LED中具有套用潛力。本項目擬在前期研究基礎上，針對CuInS2量子點在遠程白光LED中亟待解決的光、熱和化學穩定性以及量子點與基質材料之間的相容性問題，開展表面調控研究，提升量子點的螢光量子效率；開展量子點在工作環境中的穩定性研究，揭示其螢光衰減機制；發展表面界面調控策略，解決高性能量子點複合過程中的分散性問題，構築表面微納光學結構，提高量子點複合材料的光轉換效率，獲得高性能遠程白光LED器件。課題研究涉及到量子點套用中的關鍵“表面和界面”科學問題，研究的開展可推動量子點LED套用的發展，同時為“納米顆粒”的套用提供理論基礎和實驗技術。
結題摘要
CuInS2量子點具有波長可調、Stokes位移大、發光光譜寬、易量產和低毒、低成本等特點，是一類重要的量子點材料，在白光LED螢光轉換、醫學成像、太陽能聚光等領域中具有套用潛力。本項目針對CuInS2量子點在遠程白光LED中亟待解決的光、熱和化學穩定性以及量子點與基質材料之間的相容性問題，開展表面調控研究，提升量子點的螢光量子效率；開展量子點在工作環境中的穩定性研究，揭示其螢光衰減機制；發展表面界面調控策略，解決高性能量子點複合過程中的分散性問題，構築表面微納光學結構，提高量子點複合材料的光轉換效率，獲得高性能遠程白光LED器件。本項目發明了簡單可靠的量子點原位配體交換技術，可製備出能夠在醇、N,N二甲基甲醯胺、二甲亞碸等極性溶劑分散的銅銦硫量子點材料，為量子點的表面功能化提供了一類新材料，提升了LED、太陽能電池等套用性能。在此基礎上，課題組開拓了鈣鈦礦量子點的原位製備技術，突破了量子點在聚合物中分散的難題，同時解決了其在液晶顯示套用的穩定性問題，所實現的白光LED原型器件的效率達到80lm/W，色域110%。以上成果作為“膠體量子點的可控合成和高品質LED套用研究”的重要創新點，獲得北京市科學技術獎勵二等獎（項目負責人排名第二）。其項目執行過程中，共發表學術論文22篇，會議論文1篇，申請專利7項，項目參與人參加美國顯示學會SID年會、日本IDW顯示年會等學術會議8次，其中包括國際會議邀請報告4次。執行期間，培養博士生2名、碩士生4名，項目負責人2017年獲得國家科學基金優秀青年基金支持，參與人博士後陳冰昆獲得北京理工大學預聘教授職位，參與人畢業生張峰獲得中國化學化工學會京博材料類優秀博士論文銀獎。
