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在半导体异质结构中实现高效的光子上转换工程
摘要： 光子上转换是一种将两个低能光子转化为一个高能光子的光物理过程。该技术在生物医学成像、靶向药物释放及太阳能收集等领域具有广泛应用前景。现有上转换纳米体系（包括镧系掺杂纳米晶体和三重态-三重态湮灭分子）虽已实现10-30%量级的上转换量子产率，但其性能受限于原子/离子/分子态固有的窄吸收截面与固定能级结构。相比之下，半导体材料具有天然宽吸收截面的优势，且最新研究进展使得具有复杂异质结构的胶体半导体纳米粒子合成成为可能，这类材料能精准调控能带排列并优化光学特性。 我们成功合成并表征了一种能在连续波光照及太阳光相关光子通量下实现光子上转换的三组分异质结构。该结构由作为吸收体和发射体的两个硒化镉量子点（通过硫化镉纳米棒空间隔离）组成。研究表明，半导体异质结构工程原理可有效提升上转换效率：首先消除吸收量子点表面的电子陷阱态，继而定制纳米棒的带隙结构以定向输运载流子至发射量子点。这两项改进协同作用使光子上转换性能提升达100倍。
关键词： 太阳能、半导体、上转换、耦合量子点、纳米结构、核/棒/发射体
更新于2025-09-23 15:19:57
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苯基和吡唑基功能化嘧啶：双三齿铱(III)磷光体用于有机发光二极管的多功能发色团
摘要： 双三齿铱(III)发光体因其有望同时提升发光效率和光稳定性而备受关注。本研究采用新型发光体m2h-1至m3和m6h-1至m3，这些发光体配位有钳形卡宾辅助配体及源自精心筛选的苯基-嘧啶-吡唑结构单元(pzm2hF)H2或(pzm6hF)H2的发色螯合物——两者区别在于苯基与吡唑取代基在中心嘧啶环上的位置差异。DFT计算显示，m2h中嘧啶-吡唑阴离子片段的电子自旋密度分布向m6h中嘧啶-苯基片段发生显著迁移。由此，m6h发光体不仅表现出更短的发光寿命，且在溶液强光解条件下具有更优稳定性；相应掺杂绿色发光体m6h-1及天蓝色发光体m6h-2、m6h-3的OLED器件，在103 cd/m2实用亮度下外量子效率分别达17.6%、15.9%和17.6%，均优于所有m2h对应物。该发现为精细调控电子跃迁提供了新方法，对高性能耐久性磷光OLED的研发具有重要意义。
关键词： 磷光有机发光二极管、有机发光二极管、双三齿铱(III)发射体、光稳定性、嘧啶
更新于2025-09-09 09:28:46