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  • Vol. 45  期 4, 2024 2024年 45卷 第4期
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      研究人员对铅基钙钛矿发光二极管(PeLED)的替代品——纯红二维苯乙基碘化锡(PEA2SnI4)钙钛矿进行了深入研究。虽然这种新材料具有高色纯度、宽色域和环境友好等优点,但其薄膜质量较差、发光性能不佳等问题限制了其应用。针对这些问题,研究团队发现了一种维生素C多功能添加剂,它可以降低锡基钙钛矿的结晶速度,改善薄膜质量,并有效抑制Sn2+离子的氧化。这种添加剂的引入,显著降低了锡基钙钛矿薄膜的陷阱密度和非辐射复合率,从而显著提升了纯红光PeLED的发光性能。实验结果显示,加入维生素C后,纯红光PeLED的最大亮度从67.6 cd/m2提高至513.6 cd/m2,最大外量子效率也从0.2%提高至0.68%。这一研究不仅为显示领域提供了潜在的应用价值,也为设计与制备高效锡基钙钛矿发光材料与器件提供了新的思路。该研究成果有望推动钙钛矿发光二极管技术的进一步发展,为未来的固态照明、超高清显示和光通讯等领域带来革命性的变革。

      石俊俊,白雯昊,王若楠,宣曈曈,解荣军

      DOI:10.37188/CJL.20230334
      摘要:铅基钙钛矿发光二极管(PeLED)具有发光可调、高亮度、高效率、宽色域、低成本、可溶液加工等优点,有望应用于固态照明、超高清显示和光通讯等领域。然而,铅基钙钛矿的毒性较大,对人体和环境均有危害,不符合可持续发展理念。纯红二维苯乙基碘化锡(PEA2SnI4)钙钛矿具有超高色纯度、超宽色域(接近Rec.2020标准)、环境友好等优势,有望成为下一代显示用红色发光材料。但是,与铅基钙钛矿相比,锡基钙钛矿薄膜的生长速度较快,导致其薄膜的质量较差,并且Sn2+离子容易氧化成Sn4+,产生非辐射复合。基于PEA2SnI4制备的纯红光PeLED的发光性能较差,远落后于铅基PeLED器件。本文发现了一种维生素C多功能添加剂,可降低锡基钙钛矿结晶,从而改善薄膜质量。同时,维生素C的还原性可有效抑制Sn2+氧化成Sn4+。因此,维生素C的添加显著降低了锡基钙钛矿薄膜的陷阱密度并抑制了非辐射复合率。添加剂的协同作用显著提升了纯红光PeLED的发光性能,其最大亮度由67.6 cd/m2提高至513.6 cd/m2,最大外量子效率由0.2%提高至0.68%。该研究工作表明了基于PEA2SnI4的纯红光PeLED在显示领域的潜在应用价值,也为设计与制备高效锡基钙钛矿发光材料与器件提供了思路。  
      关键词:纯红光;钙钛矿;电致发光;发光二极管   
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      更新时间:2024-04-26
    • 特邀综述

      近年来,长波长发射碳点在科技界备受瞩目。长波长,即发射范围在600~1800nm的红色或近红外光谱区,因其深组织穿透、较小自荧光、长荧光寿命以及光损伤小等特点,在生物医学治疗、光电子和光学器件制备等领域展现出巨大潜力。为了推动长波长发射碳点的应用,科学家们从碳源选择和光学性质调控两方面入手,深入探究其设计与制备。他们选用氨基丰富的脂肪族化合物和具有共轭结构的芳香化合物作为碳源,同时调控有效共轭长度、表面修饰和杂原子掺杂等方法,以精准调控碳点的光学性质。随着研究的深入,长波长碳点在生物医学、LED光学器件和加密防伪等领域的应用取得了一系列重要进展。然而,面对未来,长波长发射碳点的研究仍面临诸多挑战。我们期待科技界能继续在这一领域取得更多突破,为相关领域的发展注入新的活力。

      陈劲良,曲丹,赵雯辛,安丽,孙再成

      DOI:10.37188/CJL.20230335
      摘要:近年来,随着碳点在合成路线、反应机理、光学性质等方面的发展,大量的工作聚焦于红光或近红外光等长波长发射的碳点。长波长是指发射范围在600~1 800 nm的红色或近红外光谱区,相比短波长碳点,其具有深组织穿透、较小自荧光、长荧光寿命以及光损伤小等特点,能够进一步应用在生物医学治疗、光电子以及光学器件制备等领域。因此,深入探究长波长发射碳点的设计和合成对于其发展和广泛应用具有重要意义。本文综述了近年来长波长发射碳点的研究进展,从碳源选择和光学性质调控两个方面介绍了长波长发射碳点的设计与制备。选择氨基较多的脂肪族化合物和具有共轭结构的芳香化合物,以及通过调控有效共轭长度、表面修饰和杂原子掺杂等方法来调控其光学性质。最后,阐述了长波长碳点在生物医学、LED光学器件和加密防伪等一些领域的最新研究和未来的挑战。  
      关键词:长波长发射;碳点;光学性质;应用   
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      更新时间:2024-04-26
    • Mini综述

      β⁃Ga2O3的p型掺杂研究进展 增强出版 AI导读

      何俊洁,矫淑杰,聂伊尹,高世勇,王东博,王金忠

      DOI:10.37188/CJL.20230328
      摘要:β⁃Ga2O3具有超宽禁带宽度、高击穿场强、较高的巴利加优值等优点使其成为一种新兴半导体材料,在高功率电子器件、气体传感器、日盲紫外探测器等方面有着极大的应用潜力,但p型掺杂难的问题成为了β⁃Ga2O3发展的巨大障碍。本文首先简要概述了β⁃Ga2O3的优点,并介绍了其晶体结构和基本性质。其次,说明了β⁃Ga2O3 的本征缺陷,尤其是氧空位对导电性能的影响。然后,详细讨论了β⁃Ga2O3 p型掺杂的研究现状,包括p型掺杂困难的原因和N掺杂、Mg掺杂、Zn掺杂、其他受主元素掺杂、两种元素共掺杂以及其他方法。最后,总结并对β⁃Ga2O3未来的发展进行了展望。  
      关键词:β-Ga2O3;本征缺陷;p型掺杂;宽禁带半导体;半导体   
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      更新时间:2024-04-26
    • 材料合成及性能

      曹思骏,王忆家,安康,唐孝生,赖俊安,冯鹏,何鹏

      DOI:10.37188/CJL.20240009
      摘要:闪烁体发光材料广泛地应用于医疗诊断、工业安全和无损检测领域,铜基(Cu(Ⅰ))金属卤化物作为新一代高性能闪烁体发光材料受到了研究者的广泛关注。本文采用简单的反溶剂法制备了一种新型铜基闪烁体材料(C24H20P)CuI2 (C24H20P =四苯基膦)。(C24H20P)CuI2在414 nm蓝光激发下显示出黄色宽带发光,与典型硅基光敏传感器的最佳光谱响应范围一致,同时具有45.84%的高光致发光量子产率(Photoluminescence quantum yield,PLQY)和148 nm的大斯托克斯位移。高PLQY和可忽略不计的自吸收使(C24H20P)CuI2在X射线激发下表现出极佳的闪烁性能,光产额为~21 000 photons/MeV,检测限低至0.869 μGy/s,远低于射线测试标准5.5 μGy/s。此外,(C24H20P)CuI2表现出极佳的热稳定性,可耐415 ℃的高温。由于(C24H20P)CuI2优异的发光性能,可以通过将其与聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)混合制备基于(C24H20P)CuI2的柔性薄膜用于X射线成像,在射线探测与成像方面具有巨大的潜力。这项工作凸显了杂化铜基碘化物可作为非常理想的X射线闪烁体,具有无毒、成本低、光产率高和热稳定性良好的多重优点,为高性能X射线成像提供了新的可能。  
      关键词:Cu基金属卤化物;闪烁体;柔性薄膜;X射线成像   
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      更新时间:2024-04-26
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