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硅衬底上生长的绿色InGaN基LED中电致发光峰能的波形温度依赖特性
摘要: 本研究旨在探究基于硅衬底的多量子阱(MQW)绿色InGaN/GaN发光二极管(LED)电致发光(EL)光谱在不同注入电流(IC,范围0.001-350 mA)和温度(6-350 K)条件下的温度依赖特性。结果表明:随着注入电流增大,EL峰能值的温度变化特征逐渐从近似V型温度依赖演变为波状(三阶蓝移)依赖,最终呈现近似倒V型温度依赖。该现象反映出InGaN相关发射过程显著受载流子复合动力学随温度或电流升高的影响,这归因于多量子阱有源区存在三个不同平均铟含量区的强载流子局域化效应。此外,在低注入电流下降温时,外量子效率(EQE)值的温度行为主要受非辐射复合中心失活支配——该现象不仅出现在高温区间,在低温区也因铟含量诱导的结构缺陷而存在(通过积分EL强度及EQE随注入电流变化测量得到验证)。
关键词: 电致发光,InGaN/GaN,载流子局域化,发光二极管,温度依赖性
更新于2025-09-19 17:13:59
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量子点发射线宽的基本极限:CdSe纳米晶体的第一性原理研究
摘要: 半导体纳米晶(NC)的发射线宽显著影响其发光性能,但其基本极限仍不明确。本研究通过第一性原理计算分析黄-里斯(HR)因子描述的激子-声子耦合(EPC),并计算CdSe纳米晶的发射线型。当不存在表面陷阱时,声学模式主导EPC。计算所得线宽主要由纳米晶尺寸决定,对形貌和晶体结构敏感性较低。本工作获得的线宽远小于多数均匀线宽测量值,但与CdSe/CdxZn1?xSe(核/壳)纳米晶[Park等Nat. Mater. 2019, 18, 249-255]数据一致。据此推断,多数实验中的宽线宽源自表面(或界面)陷阱产生的内场或准Ⅱ型能带排列对EPC的放大效应。因此,理想钝化纳米晶的本结果给出了均匀线宽的基本下限,表明仅CdSe/CdxZn1?xSe纳米晶通过精确调控壳层结构实现了该极限。为验证内场作用,我们模拟了带电表面缺陷纳米晶,发现内场会显著增大HR因子和线宽,与单核实验结果合理吻合。本研究揭示了量子点发射线宽的基本极限,将为超窄谱量子点的工程化铺平道路。
关键词: 纳米晶体、光致发光、均匀线宽、激子-声子耦合、表面陷阱、密度泛函理论、电致发光、量子点
更新于2025-09-19 17:13:59
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p-GaN/n-ZnO纳米片/CsPbBr3量子点异质结双波长发光二极管
摘要: 本文报道了一种用于双波长发射的p-GaN/n-ZnO纳米片/CsPbBr3量子点(QDs)异质结发光二极管(LED)。通过气相传输法在GaN薄膜上制备ZnO纳米片,形成p-GaN/n-ZnO纳米片异质结。随后在ZnO纳米片上沉积绿色CsPbBr3量子点(带隙2.25 eV)以实现绿光发射。对ZnO纳米片和CsPbBr3量子点的结构及光致发光特性进行了表征。所制备的LED器件开启电压约2.7 V,呈现典型整流特性。具有窄发射峰的电致发光光谱表明该器件在约385 nm和512 nm处展现出优异的双波长电致发光性能,且电致发光强度在约65 mA/cm2时达到饱和。此外,基于能带图详细讨论了包括n-ZnO/p-GaN异质结发光起源在内的电致发光机制。本工作表明钙钛矿LED在实际应用中具有重要潜力。
关键词: CsPbBr3量子点,发光二极管,电致发光,ZnO纳米片
更新于2025-09-16 10:30:52
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新型含辅助电子给体的氰基吡啶基共轭聚合物:从分子设计到蓝色发光PLEDs
摘要: 设计并合成了三种以强电子受体氰基吡啶为骨架、分别连接不同辅助给体(苯撑基(PPy1)、联苯撑基(PPy2)和芴基(PPy3))的D-A型共轭聚合物PPy1-3,作为PLEDs用蓝光发射材料。通过光谱、热学、光物理及电化学手段对新型聚合物进行了表征,并采用Turbomole 7.2V软件包在B3LYP/TZVP混合水平上对聚合物重复单元进行DFT计算。GPC测定显示其重均分子量分别为38.8 kDa、38.9 kDa和57.7 kDa。热稳定性测试表明这些聚合物在308-347°C范围内保持稳定,光学带隙为2.53-2.63 eV,展现出优良的光物理性能。将PPy1-3作为活性发光层应用于标准ITO/PEDOT:PSS/聚合物/Al结构PLEDs后,在12 V电压下所有器件均呈现稳定的蓝光电致发光特性,阈值电压低至3.40-5.20 V,证实器件具有高效电子注入能力。结果表明PPy1-3可作为PLED应用中极具潜力的蓝光发射材料。
关键词: 给体-受体、密度泛函理论、氰基吡啶、电致发光、蓝光发射器
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用射频磁控溅射法制备片状ZnO/Si发光二极管及其电致发光特性
摘要: 通过射频磁控溅射法在p型单晶硅上沉积纳米级ZnO,制备出了片状ZnO/Si发光二极管(LED)。XRD图谱中可观察到(100)、(002)和(101)衍射峰。但随着溅射时间延长,(100)和(101)衍射峰强度逐渐减弱,(002)衍射峰强度则逐渐增强。降低溅射功率时,制备的ZnO薄膜表现出更好的(002)取向生长特性。ZnO/Si LED的电致发光(EL)可分解为三个发射带:分别源自带隙、锌间隙或氧空位以及浅能级的紫外、绿色和橙色发射。在较低溅射功率下,橙色发射消失。这表明其结构和EL特性对制备条件非常敏感。未来工作中为实现定向应用,优化和调控制备条件至关重要。
关键词: 氧化锌/硅发光二极管、晶体生长、电致发光、取向生长、发光
更新于2025-09-16 10:30:52
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CdTe太阳能电池在短期热应力作用下的可靠性研究
摘要: 本文研究了CdTe薄膜太阳能电池中短期热应力的影响。所测试的CdTe太阳能电池采用物理气相沉积法在钠钙玻璃上制备,呈衬底上配置结构。我们运用多种表征技术研究电池的可靠性,特别通过外量子效率(EQE)和电致发光(EL)测量来探究导致性能退化的物理过程。通过该分析,我们结合电学与光学测量结果,全面概述了退化效应并建立关联性。研究表明:(i)短期热应力作用下会发生轻度退化;(ii)电池串联电阻增大;(iii)初步认为退化源于铜或氧原子在CdTe太阳能电池中扩散所引发的晶体缺陷。
关键词: 降解、EL(电致发光)、可靠性、CdTe太阳能电池、EQE(外量子效率)、热应力
更新于2025-09-16 10:30:52
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利用电致发光成像快速提取硅光伏组件前部栅线电阻
摘要: 提出了一种基于电致发光(EL)成像的快速无损方法,用于提取晶体硅光伏组件中单个电池片正面的电阻损耗。由于太阳能电池的局部发光强度与局部电压呈指数关系,可提取出电池片内各焊带沿线的电压分布。通过利用电流沿焊带流动的分布特性,进而计算出正面电阻。由于焊接焊带的导电性远高于电池片主栅线,且受电池片主栅线与焊接焊带间接触电阻的影响,所提取的正面电阻主要反映的是正面焊带电阻。该方法仅需对成品组件进行两次EL测量,使得电池片到组件的电阻损耗分析变得简便快捷。随后将本方法与实测及预测的各太阳能电池片焊带沿线电压差进行对比,并通过仿真结果与本方法进行比较验证。
关键词: 正面带状电阻、晶体硅光伏组件、电压分布、电致发光
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于白色聚合物发光二极管的超支化聚合物的合成与性能
摘要: 本工作通过一锅法Suzuki缩聚反应合成了一系列超支化共聚物,其以芴-咔唑交替结构为支链、三维结构的螺[3.3]庚烷-2,6-二螺芴(SDF)为核心、铱配合物1-(4-溴苯基)-异喹啉(乙酰丙酮)(Ir(Brpiq)2acac)为发光基团,用于实现白光发射。由于咔唑单元的引入,所有共聚物均表现出优异的热稳定性和高空穴传输能力。共聚物的超支化结构能有效抑制链间相互作用,并有助于形成非晶态薄膜?;谏鲜龊铣傻墓簿畚镏票傅木酆衔锓⒐馄骷?PLEDs)实现了良好的白光发射,并展现出优异的电致发光(EL)性能。例如,优化后的PLED最大亮度达6210 cd m?2,电流效率为6.30 cd A?1,表明合成的超支化共聚物在可溶液加工的白光聚合物发光二极管中具有应用潜力。
关键词: 超支化共聚物、电致发光、白光发射、铃木缩聚、聚合物发光器件
更新于2025-09-16 10:30:52
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吡啶并芘类化合物:有机发光二极管的天蓝色发光材料
摘要: 通过铃木偶联反应合成了一种新型天蓝色发光三芘基吡啶衍生物——2,4,6-三(1-芘基)吡啶(2,4,6-TPP),并与三种已报道的异构二芘基吡啶(DPP)类似物(2,4-二(1-芘基)吡啶(2,4-DPP)、2,6-二(1-芘基)吡啶(2,6-DPP)和3,5-二(1-芘基)吡啶(3,5-DPP))进行了对比。单晶X射线分析和计算模拟表明,所有化合物在固态中均呈现高度扭曲构象,芘基间扭转角为42.3°?57.2°。这些固态构象及芘基吡啶的堆积差异与光/热稳定性和光谱特性等物理性质的观测变化相关,但对电化学性质影响甚微。粉末X射线衍射分析显示新型衍生物2,4,6-TPP结晶度最低,掠入射广角X射线散射证实其形成非晶薄膜。该化合物相比二取代类似物(DPPs)具有更高的热/光稳定性。采用2,4,6-TPP作为发光层制备的无掺杂有机发光二极管(OLED)原型器件展现出天蓝色电致发光,国际照明委员会(CIE)坐标为(0.18, 0.34)。该器件在5V电压下实现6.0±1.2%的最大外量子效率。这种简单结构器件具有较高效率,反映了2,4,6-TPP良好的电子/空穴传输平衡能力及高效激子形成特性,表明其作为蓝光OLED发光材料的潜力。
关键词: 铃木偶联反应,三芘基吡啶衍生物,有机发光二极管,电致发光,二芘基吡啶,天蓝色发光
更新于2025-09-16 10:30:52
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横向磁场下单壁碳纳米管场效应晶体管中电致发光模型
摘要: 采用非平衡格林函数方法计算了横向磁场作用下短沟道单壁碳纳米管场效应晶体管的电致发光光谱与辐射复合速率。研究发现随着磁场强度增加,辐射复合速率显著增强且电致发光光谱发生红移。通过能量位置分辨的局域态密度计算估算的带隙抑制效应,在外磁场影响下对输运机制起主导作用。利用横向磁场调控单壁碳纳米管电致发光光谱的特性,可将其作为下一代光电子与光子器件中的纳米级光源。
关键词: 电致发光、单壁碳纳米管、光电子学、辐射复合率、等离子体激元学、场效应晶体管
更新于2025-09-16 10:30:52