【引言】

白光LED具有低能耗、高效鈣鈦光長壽命、穩定無機響應快等優點，硅點白在照明和顯示領域有著非常廣泛地運用。涂層目前獲得白光LED的礦量方法有很多，其中最為普遍一種方法是料牛釔鋁石榴石（YAG）熒光粉與藍色LED的結合，產生白光LED。高效鈣鈦光然而，穩定無機由藍光和黃光形成的硅點白白光無法完全覆蓋整個顏色區域。量子點(QD)出現了一類新的涂層發光材料,最典型的是鎘的硫族化合物納米晶半導體，它們具有高的礦量穩定性、窄的料牛光譜帶寬以及高光致發光量子產率。然而鎘的高效鈣鈦光硫族化合物量子點面臨的一些問題阻礙了其實際的運用，例如，穩定無機為了提高穩定性和量子產率，硅點白要求有高的反應溫度和精致的表面鈍化。

研究界新發展了一種全無機的鈣鈦礦量子點CsPbX3(X = Cl, Br, I)，這種材料具有窄的尺寸分布、窄的發射線寬度、高光量子產率而不需要表明鈍化。更重要的是，與鎘的硫族化合物量子點相比，它可以以更低的溫度和更簡便的制備過程合成。盡管鈣鈦礦量子點具有高亮度等優點，但是穩定性差和不同鹵化物量子點間的離子交換反應等問題也阻礙了其進一步的實際運用。

【成果簡介】

在本篇文章中，吉林大學的張宇教授（通訊作者）團隊采用（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷(APTES)同時作為無機鈣鈦礦量子點的穩定劑和硅的前驅體。通過特殊的過程設計，制備出了高光量子產率量子點/硅混合物，更重要的是這一混合物在空氣中表現出極好的穩定性，而且也沒有觀測到不同鈣鈦礦量子點的離子交換，這些都是非常有利于制造白光LED器件的。

【圖文導讀】

圖1、制備過程及XRD、FTIR表征

a） 量子點/硅混合物合成過程示意圖。

b、c）分別為XRD和FTIR表征。b圖的底部是立方相的標準XRD花樣。

圖2、TEM表征及能譜分析

（a）、（b）分別是溶液中紅色和綠色量子點的TEM圖像。

（c）、（d）分別是紅色和綠色的量子點/硅粉末TEM圖像。圖中白色箭頭指示的是硅基體，黑色箭頭指示 的是量子點在硅基體中的分布區域。

（e）、（f）分別是紅色的CsPb(Br/I)3和綠色的CsPbBr3量子點/硅混合物的能譜圖。

圖3、光學性質表征與穩定性研究

a） 溶液中新制的綠色和紅色量子點的吸收光譜（虛線）和熒光光譜（實線）。

b） 綠色和紅色量子點/硅混合物的吸收光譜（虛線）和熒光光譜（實線）。

c） 綠色和紅色量子點/硅混合物的光致光量子產率的穩定性。

d） 在紫外線照射下，溶液中新制的綠色和紅色量子點的圖片。

e） 在紫外線照射下，綠色和紅色量子點/硅混合物的圖片。

f） 在紫外線照射下，紅色量子點/硅粉末和由油酸及油胺包覆的量子點（OLA-QD）薄膜的圖片。這些圖片是一天放一次。

圖4、白光LED器件性能表征

a） 白光LED的熒光光譜（插圖：器件在20mA下工作的圖片）。

b） 與NTSC TV標準（黑色虛線）和白光LED的CIE顏色坐標相比，藍光LED、綠光和紅光量子點/硅（紅色虛線）的顏色三角。

c） 白光LED的能量效率。

d） 在不同的工作時間下測得的白光LED熒光光譜。

文獻鏈接：Efficient and Stable White LEDs with Silica-Coated Inorganic Perovskite Quantum Dots?(Adv. Mater.，2016，DOI: 10.1002/adma.201603081)

本文由材料人編輯部電子電工學術組lyh_wv供稿，材料牛編輯整理。

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