图 1. Ahmadi 实验室的工作流程设计,重点关注混合钙钛矿合成。类似的试剂用于高通量合成和快速光致发光发射评估,包括带隙能量、稳定性和量子产率、单晶生长和薄膜沉积。根据最终形式,材料可用于制造器件并进行后续物理测试,或通过空间分辨成像技术(包括阴极发光和化学成像)进行探索。反过来,可以通过这些方法的空间分辨版本来表征有源器件,从而深入了解电子和离子动力学。这构成了实验室操作工作流程的支柱。工作流程构思基于多个反馈步骤,其中属性和功能测量结果为选择成分和加工条件的决策提供信息,稳定性测量为薄膜沉积和器件制造的样品选择提供信息,等等。大多数这些决定都是由人类代理做出的,并隐含地由对感知奖励、测量编排延迟和成本的直觉组合驱动。a) 经皇家化学学会许可,从参考文献 53 复制。 b) 经 John Wiley and Sons 许可,从参考文献 54 复制。
窄带发射多谐振热激活延迟荧光 (MR-TADF) 发射器是一种有前途的解决方案,无需使用光学滤光片即可实现当前行业针对蓝色的色彩标准 Rec. BT.2020-2,旨在实现高效有机发光二极管 (OLED)。然而,它们的长三线态寿命(主要受其缓慢的反向系统间穿越速率影响)会对器件稳定性产生不利影响。在本研究中,设计并合成了螺旋 MR-TADF 发射器 (f-DOABNA)。由于其𝝅 -离域结构,f-DOABNA 拥有较小的单重态-三重态间隙𝚫 E ST ,同时显示出异常快的反向系统间穿越速率常数k RISC ,高达 2 × 10 6 s − 1 ,以及非常高的光致发光量子产率𝚽 PL ,在溶液和掺杂薄膜中均超过 90%。以 f-DOABNA 为发射极的 OLED 在 445 nm 处实现了窄深蓝色发射(半峰全宽为 24 nm),与国际照明委员会 (CIE) 坐标 (0.150, 0.041) 相关,并显示出较高的最大外部量子效率 EQE max ,约为 20%。
有机无机杂交光催化剂用于水分割的利用引起了显着的关注,因为它们能够结合两种材料的优势并产生协同效应。但是,由于对这两个组成部分之间的相互作用以及其准备过程的复杂性的相互作用有限,它们仍然远非实际应用。在此,通过将糖化的共轭聚合物与TIO 2-x介孔球相结合,以制备高效率杂种杂种光催化剂。与亲水性寡醇(乙二醇)侧链的共轭聚合物的功能不仅可以促进结合聚合物在水中的分散体,而且还可以促进与TIO 2 -X形成稳定的异质结纳米颗粒的相互作用。在35.7 mmol H-1 g-1的365 nm时,在PT共同催化剂存在下,氢的量子产率为53.3%,氢的演化速率为35.7 mmol H-1 g-1。基于飞秒瞬态吸收光谱和原位分析的高级光物理研究,XPS分析揭示了II型异质结接口处的电荷转移机制。这项工作表明了糖化聚合物在构建用于光催化氢生产的杂交异质结中的前景,并深入了解了这种异质结光催化剂的高光催化性能。
深层的下次波长激光器(或纳米剂)高度要求在纳米级的紧凑芯片上生物成像和感测。在可见范围内,所有三个维度短的单粒子纳米仪的开发的主要障碍之一是高激光阈值和由此产生的过热。在这里,我们在Cuboid CSPBBR 3纳米颗粒中阐述激子 - 孔子凝结和镜像MIE模式,以在其超小为0.53μm的可见波长下从其超小为0.53μm的可见波长(从其超小为0.53μm)(≈0.007μm3或≈λ3 /20 /20)实现。通过直接构造具有相似材料参数的相应的一维和二维波引物系统,证明了来自所有三个维度的纳米腔的极化性质。这种深层的亚波长纳米震剂不仅是由激子结合能的高值(≈35meV),re骨指数(低温下的2.5)和CSPBBR 3的发光量子产率,而且还通过对MIE弥补的优化而通过质量取得了良好的量子的优化。此外,最佳激光条件的关键参数是CSPBBR 3中的自由光谱范围和声子频谱,该光谱控制了极化子凝结路径。这种化学合成的胶体CSPBBR 3纳米酶可能会在任意表面上放置,这使它们成为与各种芯片系统集成的多功能工具。
这种材料在有机发光领域具有极高的应用前景。例如,由于量子或电介质限制效应,光学带隙随着有机间隔物之间八面体层数的减少而变宽。[3,4] 最近,发现表面态是由层状钙钛矿的局部结构扭曲引起的。[5] 由于高发射量子效率和光学特性的大可调性,人们致力于利用准二维/三维钙钛矿[6–8]和低维钙钛矿制造发光二极管 (LED)。[9–14] 典型的准二维/三维和低维钙钛矿基 LED 输出高亮度 10 3 – 10 5 cd m − 2 以及 10–20% 的外部量子效率。 [9,12,15,16] 支撑如此高性能的发射机制有多种物理原因。例如,有人提出,低维钙钛矿中激子的高结合能起着重要作用,促进了辐射复合,从而产生了高发射量子产率。[17] 其他研究将高效发射归因于薄膜上不同厚度(或 n 数)的量子阱形成的能量景观,这些量子阱将电荷载流子级联到能量最低的发射位点进行复合。[14]
零维 (0-D) 卤化铅钙钛矿纳米晶体 (NC) 因其优异的性能,例如高光致发光量子产率 (PLQY) 以及尺寸和成分控制的可调发射波长,在光电器件领域引起了人们的广泛兴趣。然而,铅钙钛矿 NC 中铅 (Pb) 元素的毒性是钙钛矿 NC 商业化应用的瓶颈。在此,我们报道了一种简便的配体辅助合成方法,实现了无铅 Cs 3 Cu 2 Cl 5 NC,其 PLQY 高达 ∼ 70% 并且对环境氧气/水分具有良好的稳定性,是一种很有前途的下转换材料。它具有高 PLQY 和大斯托克斯位移(∼ 300 nm)的优点,这源于 Jahn-Teller 畸变和自陷激子 (STE) 的影响。此外,Cs 3 Cu 2 Cl 5 NCs 嵌入复合膜 (NCCF) 被用于增强硅 (Si) 光电探测器的紫外线 (UV) 响应。外部量子效率 (EQE) 测量表明,基于 NCCF 与 Si 光电二极管的结合,紫外线响应可从 3.3% 大幅提高至 19.9% @ 295 nm。我们的工作提供了一种有效的方法来开发高效、稳定的无铅 Cs 3 Cu 2 Cl 5 NCs,用于太阳盲紫外线光电探测器。
摘要:二维 (2D) 卤化物钙钛矿表现出独特的发射特性,使其成为下一代发光器件的潜在候选者。在这里,我们结合非绝热分子动力学和时域密度泛函理论来研究载流子复合过程的基本机制。考虑具有不同有机间隔分子、正丁基铵 (BA) 和苯乙铵 (PEA) 阳离子的单层溴化物钙钛矿,我们发现这些材料中温度引起的结构波动与非辐射载流子复合率之间存在很强的相关性。与 (PEA) 2 PbBr 4 相比,(BA) 2 PbBr 4 的几何形状更灵活,导致电子 - 空穴复合更快,载流子寿命更短,从而降低了较软 2D 钙钛矿的光致发光量子产率。相对刚性 (PEA) 2 PbBr 4 中结构波动的减少不仅表明载流子寿命更长,而且表明发射线宽度更窄,这意味着发射光的纯度更高。我们对 2D 钙钛矿中激发态特性的从头算建模传达了材料设计策略,以微调固态照明应用的钙钛矿发射。
用白光发射二极管(WLEDS)更换传统的白炽灯,卤素和荧光灯,预计到2030年将使全球用电量减少三分之一。当前的WLED技术使用基于稀土元素(REE)的磷光材料,这不仅是成本密集的,而且构成了环境问题。因此,研究人员正在寻求新一代的光电材料,这些材料可以取代WLED中的常规磷酸盐,因此旨在为未来提供更清洁,更节能的照明技术。发光的金属有机框架(LMOF)最近成为一种新的MOF子类,它们在感应,成像,光电,光电子化和固态照明(SSL)技术方面具有巨大的应用潜力。lmof可以是游戏改变者,因为诸如高发光量子产率,可调式激发和排放等优点,可以通过合理的设计和金属中心,接头分子的优化,宾客分子的优化,设备易于制造以及结构鲁棒性来哄骗。LMOF的这些明确的优势特征使它们在其他当代材料上得分,并使它们为WLED技术提供了未来派的磷光材料。在本功能文章中,我们将概述基于LMOF的SSL的最新发展,以特别关注WLED技术。重点将集中在无REE的LMOF上,因为目的是将读者的注意力引导到更可行,更绿色的照明技术。
摘要:一种新型的杂酵母(III)乙酰乙酸(ACAC)复合物,(L-5-CHO)2 IR(ACAC)(3B)(3B),是由2-(9'-己基碳唑-3'-3'-y-yly)合成的 - 5-5-5-甲基甲基)-5-甲基甲基吡啶(L-5-Cho)。复合物3b被确定为热化学稳定。研究了该化合物的光致发光特性,3B的二氯甲烷溶液在662 nm处产生无结构的发射,表明与父络合物相比,甲基基团红移151 nm。复合物3b也显示出具有中等的光致发光量子产率(67%)和短发射寿命(= 280 ns)。有机发光二极管(OLEDS)用由聚(N-乙烯基碳水化合物)(PVK),2-(4-tert-叔丁基苯基)-5-(4-二苯基)-1-1,1,3,4-4-oxadia-oxadia-oxadiazole(PBD)组成的溶液加工的发射层(EML)制造。含有复合物3b的OLED在624 nm处显示出红橙发光(EL)。研究了宿主材料的影响,并在发射层中使用PVK和PBD达到了最佳性能,结果OLED的当前效率为0.84 CD/A,功率效率为0.20 Lm/w,外部量子效率(EQE)的功率为0.66%,为2548 CD/M M 22548 CD/M M 2546%。
摘要 半导体量子点 (QDs) 作为高性能材料,在当代工业中发挥着重要作用,这主要是因为它们具有高光致发光量子产率、宽吸收特性和尺寸相关的光发射。使用 QDs 作为微光学应用的构建块来构建定义明确的微/纳米结构至关重要。然而,制造具有设计功能结构的稳定 QDs 一直是一个挑战。在这里,我们提出了一种在具有特定保护性能的混合介质中对所需 QDs 进行三维直接光刻的策略。丙烯酸酯功能化的混合前体通过超快激光诱导多光子吸收实现局部交联,实现超越衍射极限的亚 100 纳米分辨率。印刷的微/纳米结构具有高达 600 ◦ C 的热稳定性,可以转化为体积收缩的无机结构。由于 QDs 封装在密集的硅氧分子网络中,功能结构表现出良好的抗紫外线照射、腐蚀性溶液和高温稳定性。基于混合三维纳米光刻技术,可制备双色多层微/纳米结构,用于三维数据存储和光学信息加密。本研究为制备所需的量子点微/纳米结构提供了一种有效的策略,支持开发稳定的功能器件应用。
