摘要 材料从液态到固态的快速光化学转化(即固化)使得制造用于微电子、牙科和医学的现代塑料成为可能。然而,工业化的光固化材料仍然局限于由高能紫外光驱动的单分子键均裂反应(I 型光引发)。这种狭窄的机制范围既对高分辨率物体的生产提出了挑战,也限制了可使用新兴制造技术(例如 3D 打印)生产的材料。在此,我们开发了一种基于三重态-三重态湮没上转换 (TTA-UC) 的光系统,该系统可在低功率密度(<10 mW/cm 2 )和环境氧气存在下使用绿光有效驱动 I 型光固化过程。该系统还表现出其固化深度对曝光强度的超线性依赖性,从而提高了空间分辨率。这使得 TTA-UC 首次集成到廉价、快速、高分辨率的制造工艺——数字光处理 (DLP) 3D 打印中。此外,相对于传统的 I 型和 II 型(光氧化还原)策略,目前的 TTA-UC 光引发方法可改善固化深度限制和树脂储存稳定性。本报告提供了一种用户友好的途径,可在环境光化学过程中利用 TTA-UC,并为制造具有更高几何精度和功能的下一代塑料铺平了道路。
量子点(QDs)具有窄线宽发射和可调带隙,因此在量子信息和光电子器件的开发中具有潜在价值1 – 3。尤其是胶体量子点(CQDs),它可以通过溶液处理获得,并用于光伏4 – 9、光发射10 – 14和光电检测15 – 20。上转换光电探测器将低能光子(例如红外线)转换为高能光子(例如可见光),用于红外成像(图1),而红外成像用于夜视、半导体晶圆检测、手势识别、三维成像和生物成像等应用21 – 25。然而,大多数红外光子上转换器件都是基于真空或高温沉积法22、24-33,这些方法与硅等电子材料不兼容,限制了它们在柔性电子产品中的使用。基于溶液处理材料的两端上转换光电探测器已经开发出来,但需要高开启电压并且光子对光子 (p-p) 效率低(低于 1.5%)30、34。在本文中,我们表明,通过设计电子传输层 (ETL) 可以创建两端溶液处理的红外上转换光电探测器,其总 p-p 效率为 6.5%,开启电压低至 2.5 V。我们的光电探测器的效率与外延生长半导体相当,与迄今为止报道的最高增益单片红外量子点上转换器相比,效率提高了五倍。此外,与之前的量子点上变频器相比,该器件的低开启电压降低了两倍以上。我们的器件由基于硫化铅 (PbS) QD 的光电探测器吸收层(红外)和基于硒化镉/硒化锌 (CdSe/ZnS) QD 的发光二极管 (LED) 层(可见光)堆叠而成(图 2a)。为了确保光电探测器层能够提供足够的光电流来驱动 LED 层,
目前,多色发光材料由于其在固态三维显示,1个信息存储,2个生物标记,3,4个抗逆转录病毒期,5-9等中的广泛应用,因此引起了广泛的研究兴趣。一些已发表的研究表明,近几十年来,多色发光 - 发射材料已经迅速发展,例如量子点(QD),10,11个有机材料,稀土纳米颗粒,2,12 - 16个碳圆点(CDS),17等。到目前为止,实现多色发光的最常见方法仍然是颜色混合,其中几种材料与单独的主要发射器物理混合在一起,以产生所需的颜色。尽管如此,这种颜色融合过程不可避免地会导致颜色不平衡,并限制了分辨率。此外,多色发光的颜色调制过程很复杂,它限制了其在反伪造,信息存储等应用中的使用。因此,极端需要,具有化学稳定的宿主,有效的吸收量以及三种主要颜色(红色,绿色和蓝色)的效果,经济和耐用的多色发光来源是非常稳定的。
本文介绍的混频器可以在国际电信联盟分配给 5G 的第一个毫米波频段(24.25 至 27.5 GHz)中产生射频信号。图 3 显示了转换增益 CG 与 LO 频率的关系,范围从 26.25 到 29.5 GHz。CG 为正值,高于 2 dB。此外,为了验证 IF、LO 和 USB 频率下的谐波抑制,图 4 显示了其输出功率谱。在 LO 频率带宽内,混频器具有良好的抑制水平。对于 28.25 GHz 的 LO 频率,USB 信号的抑制最大,约为 25 dB。并且在 LO 带宽内,IF 信号的抑制超过 30 dB。在 27.4 GHz-LO 频率下,LO 抑制在混频器输出端达到最大值 15 dB,对于其他频率,LO 抑制降低,最坏情况下高于 4 dB。
所研究的样品是NAYF4:YB,ER UCNP,具有聚乙胺(PEI)聚合物涂层,分散在浓度为10 mg/ml的去离子水中。UCNP色散以10 mm×10 mm石英比色杯持有,并使用FS5光谱荧光计进行了表征。为激发,FS5配备了带有脉冲调制盒(PM-2)的2W 980 nm激光二极管,可同时使用CW和脉冲操作。用于检测,FS5配备了两个光电探测器:PMT-900和PMT-1010(FS5-NIR升级)和多通道缩放(MCS)寿命电子电子产品。频谱范围为200-900 nm的PMT-900用于光谱和寿命测量,而其扩展光谱范围为1010 nm的PMT-1010用于确定量子屈服。样品比色杯持有用于光谱和寿命测量的SC-05标准比色杯模块,而SC-30集成球模块用于量子屈服测量。
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推荐引用 推荐引用 Kiseleva, N., Busko, D., Richards, BS, Filatov, MA, Turshatov (2020). 使用无重原子敏化剂的电荷转移态荧光作为自参考来确定上转换量子产率。《物理化学快报》11,XXX.,第 6560–6566 页。doi:10.1021/acs.jpclett.0c01902
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摘要:上转换纳米颗粒在现代光子学中至关重要,因为它们能够将红外光转换为可见光。尽管具有重要意义,但它们表现出有限的亮度,这是可以通过将它们与等离子体纳米颗粒结合在一起来解决的关键缺点。等离子体增强的上转换已在干燥的环境中广泛证明,在干燥环境中,向上转换纳米颗粒被固定,但在布朗尼运动与固定化竞争的液体介质中构成了挑战。这项研究采用光学镊子来对单个向上转换纳米颗粒的三维操纵,从而可以探索水中等离子体增强的Upconversion Ploincence。与期望相反,由于金纳米结构的等离子共振,实验显示了上转换发光的远距离(千分尺)和中等(20%)的增强。实验和数值模拟之间的比较证明了布朗运动的关键作用。证明了向上转换纳米颗粒的三维布朗波动如何导致“平均效应”,从而解释了发光增强的幅度和空间扩展。关键字:上转换,等离子体增强,光镊,布朗运动,纳米颗粒