《CuInS2量子點組成與結構的精細調控及其光物理性能最佳化》是依託吉林大學，由劉慶輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：CuInS2量子點組成與結構的精細調控及其光物理性能最佳化
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉慶輝
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目主要通過合成方法與合成條件的精細調控，實現對CuInS2量子點組成、結構的控制，重點開展CuInS2量子點元素分布與濃度梯度情況對其光學性質與光電性能影響方面的研究。並結合多種超快光譜手段，通過對CuInS2量子點發光特性與其它光學性質的比較分析與總結，最佳化CuInS2量子點在發光效率、螢光壽命與光、熱穩定性等方面的光物理性能，為新一代的量子點發光二極體與量子點太陽能電池等光電器件的最佳化提供性能優異的量子點材料以及最優的合成路線。本項目具有如下優點：1. 我們研究的CuInS2量子點的在尺寸、形貌、組成、結構與帶隙等多方面具有可調可控特性；2. 本項目將結合多種時間分辨雷射光譜學手段，多角度全面地對CuInS2量子點的光物理性質進行研究分析；3. 本項目的研究結果將為研製新一代的量子點光電器件提供重要的理論分析與實用材料。
結題摘要
半導體量子點在量子點發光二極體、量子點太陽能電池和量子點生物感測、檢測與標記等領域有著巨大的發展潛力。相比於傳統的II-VI、III-V族等半導體量子點，以CuInS2為代表的黃銅礦類材料具有更加豐富的元素組成、更為靈活的結構與更寬範圍的帶隙可調控性，在光電性能方面的表現更為出色。CuInS2量子點有著三元或更多元的組成，並且其內部組成也可以通過摻雜或合金化等方式在很大範圍實現可調。本項目的主要研究工作涉及兩個方面，一方面是量子點材料的設計合成與基本表征，另一方面是量子點材料的光學與電學性質測試與解析。我們從CuInS2量子點合成與基本表征出發，通過調控此類量子點的組成與內部精細結構並結合系統的飛秒超快光譜學與豐富的電學測試手段開展量子點內部結構組成與其光電物理性質相關性方面的研究。在量子點光學與電學性質測試與解析方面，本項目利用時間分辨瞬態光譜和和電荷載流子提取等電學手段相結合對CuInS2量子點的激發態弛豫和長壽命發光開展了全面的探測，並結合變溫測試在不同溫度下開展全面和細緻的光學與電學測試，獲得了豐富的信息來深入理解量子點的光電物理機制。篩選出具有較好的光電物理性質的CuInS2量子點。
