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厦门大学尹君:基于金属纳米二聚体阵列的CsPbBr3钙钛矿量子点色转换等离激元耦合增强

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-12-14 来源:中国半导体照明网浏览次数:650
近日,由国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)与第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)主办,南方科技大学微电子学院与北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司共同承办的第十七届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA 2020)暨2020国际第三代半导体论坛(IFWS 2020)在深圳会展中心召开。
尹君--厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院副教授1
期间,由北京康美特科技股份有限公司,有研稀土新材料股份有限公司,宁波升谱光电股份有限公司,广东晶科电子股份有限公司共同协办的“半导体照明芯片、封装及模组技术”分会上,厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院副教授尹君分享了基于金属纳米二聚体阵列的CsPbBr3钙钛矿量子点色转换等离激元耦合增强。从钝化策略、稳定性评价等角度详细介绍了关于稳定钙钛矿量子点的合成与量子点的等离子体增强颜色转换的研究成果。
 
近年来,金属卤化物钙钛矿因其出色的光电性能证明在光电器件领域具有巨大的应用前景,特别是具有高量子产率的全无机CsPbX3(X = Cl,Br或I)量子点(QDs),其特有的窄带发光峰、超短激子寿命,证明了在高性能显示和照明领域的巨大潜力。报告主要针对当前无机钙钛矿量子点在面向应用方面两个关键的稳定性问题和光转换性能调控两个方面展开讨论。

针对量子点的稳定性提升问题,作者以相关研究为基础,在量子点合成过程中引入了特定的磺酸根配位分子修饰,通过表面缺陷位的有效钝化,显著提升了量子点的环境稳定性及量子效率,展示了量子点表面工程对稳定性提升的重要作用。而对于量子点在光谱增强及光物理动力学操控方面的需求,表面等离激元与激子在量子结构中的耦合效应被认为是提高发光效率的有效方法。传统金属纳米粒子由于通常只有单模式等离激元共振,无法满足量子点在光转换应用时所需要的光子吸收与激子辐射复合效率双重提升的目标。

研究使用一种简单的变角度金属沉积方法结合纳米球模板技术,制备了局域等离子激元共振易于调控的大面积周期性金属纳米二聚体阵列基板。与传统的单金属纳米颗粒阵列不同,金属纳米二聚体结构具有更高的消光强度和宽的等离激元共振谱,可满足常规蓝光激发波段和量子点发光绿光波段的双模式共振。此外,通过在CsPbBr3量子点和Ag纳米二聚体之间引入薄的共形涂覆PMMA隔离层,可以精确控制它们之间的耦合距离。以此为基础,实现了量子点蓝光波段光吸收增强和激子辐射复合效率的显著提升。实验结果表明,通过优化的等离激元结构和PMMA间隔层,可以有效地实现SP激子耦合、并抑制表面复合,实现了量子点的光致发光(PL)约2倍的提升。
 

 
(内容根据现场资料整理,如有出入敬请谅解)
 
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