《ZnCuInS/ZnS量子點LED的關鍵問題研究》是依託吉林大學，由張宇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：ZnCuInS/ZnS量子點LED的關鍵問題研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 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
採用ZnCuInS/ZnS量子點製備多色無毒量子點LED，突破目前有毒Cd族量子點為主體材料的局限性，符合環保綠色觀念。這種量子點LED研究，對製作無毒綠色、低成本、柔性顯示器件具有重大意義。在ZnCuInS/ZnS量子點LED前期研究工作基礎上，本項目以提高其亮度和發光效率為目的，針對3個科學（或關鍵）問題進行研究：一是從躍遷機理入手，研究元素組份對ZnCuInS/ZnS量子點發光性質的影響，建立ZnCuInS/ZnS量子點能級結構模型；其次，研究短化ZnCuInS/ZnS量子點表面有機長鏈氨配位體方法，提高載流子遷移率，改善電致發光效率；第三，研究載流子遷移層和量子點發光層的幾何尺寸、退火溫度對載流子輸運特性的影響，建立電流隨偏置電壓變化的數學模型。目標是：揭示ZnCuInS/ZnS量子點發光機理，首次製備多色無毒ZnCuInS/ZnS量子點LED，提出改善發光效率和亮度方法。
結題摘要
製備不同尺寸、不同組分的ZnCuInS膠體量子點，通過研究瞬態光譜，發現ZnCuInS 量子點記憶體在三個螢光壽命，結合不同時間光譜峰位的變化，確定三種輻射躍遷過程：帶邊輻射、表面態輻射和施主-受主輻射，隨著Cu和In的比例發生變化，其中主要輻射機制也發生變化，通過調節組分，最佳化量子點發光性能；通過研究ZnCuInS 量子點變溫光致發光特性，分析量子點中激子與聲子耦合特性，發現激子與聲學聲子耦合作用是帶隙和展寬變化的主要影響因素。通過短化ZnCuInS量子點表面有機碳鏈長度，提高其薄膜電致發光性能，分析碳鏈短化對量子點薄膜導電性能的改善效果。製備出多色和白光ZnCuInS QD-LED，明確存在兩種載流子輸運機制：螢光共振能量轉移和載流子直接注入。此外，通過研究ZnCuInS QD-LED的伏安特性曲線，建立電流隨偏置電壓變化的數學模型；通過調整載流子遷移層和量子點發光層的幾何尺寸、退火溫度，分析對ZnCuInS QD-LED伏安特性的影響，最佳化工藝參數。通過ZnCuInS 量子點和碳量子點混合，製備出白光螢光粉末，調節兩種組分比例，製備出不同色溫的白光發光二極體，顯色指數達到93。藉助於課題的工作，發表SCI收錄學術論文25篇，其中影響因子大於3的論文13篇；申請發明專利8項，獲得授權3項；獲得省部級獎勵2項。
