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高效稳定钙钛矿量子点的合成及其打印发光薄膜应用
高效稳定钙钛矿量子点的合成及其打印发光薄膜应用（中英文版）英文文档：The synthesis of efficient and stable perovskite quantum dots (QDs) and their applications in light-emitting diode (LED) printing is presented in this study.Perovskite QDs have gained significant attention due to their excellent optical properties, such as high quantum yield, tunable emission wavelength, and narrow emission width.The synthesis of perovskite QDs with high efficiency and stability is crucial for their applications in LED printing.In this work, we report a facile synthesis method for efficient and stable perovskite QDs using a one-step colloidal synthesis approach.The method involves the reaction of organicammonium halide and inorganic halide precursors in a polar solvent under mild reaction conditions.The reaction is controlled by adjusting the stoichiometry of the precursors and the reaction time.The synthesized QDs exhibit high photoluminescence quantum yield, narrow emission width, and good stability under ambient conditions.The synthesized perovskite QDs are further utilized to fabricate LED printing films.The film preparation process involves the spin-coating of a QD solution onto a substrate and subsequent annealing at a specific temperature.The film thickness and QD concentration are optimized toachieve the desired optical properties.The resulting LED printing films exhibit efficient and stable electroluminescence with tunable emission wavelengths.The applications of the perovskite QD-based LED printing films are explored in various fields, including display technology, solid-state lighting, and optical communication systems.The efficient and stable emission properties of the films make them suitable candidates for high-performance LED devices.Overall, this study demonstrates a facile synthesis method for efficient and stable perovskite QDs and their applications in LED printing.The synthesized QDs and LED printing films offer promising prospects for future optoelectronic devices.中文文档：本研究介绍了高效稳定钙钛矿量子点（QDs）的合成及其在发光二极管（LED）打印发光薄膜应用。
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Background
照明显示技术发展史
2018/12/17
第三代显示技术 发光二极管（LED）
在某些半导体材料的PN结 中，注入的少数载流子与 多数载流子复合时会把多 余的能量以光的形式释放 出来，从而把电能直接转 换为光能
优点：亮度高、寿命长、 视角大、屏幕面积可大可 小。
缺点:耗电量大、价格昂贵
SAMSUNG 重心投 QLED
优点： 1.颜色亮，饱和度更好。例如：波 光粼粼的湖面，多层次彩色等 2.反应时间快，二极管开关速度快 3.屏幕尺寸大，商用价值高 4.大规模生产可行，成本较OLED低
缺点: 1.漏光。显像时依然会在该是 纯粹黑色显像处出现漏光的状 况 2.视角范围不如OLED 3.耗电大于OLED
2、F. Zhang 等人进一步进行了实验 分析总得出增强的激子结合能和钝化 效果良好的表面共同作用使 CH3NH3PbBr3量子点的荧光量子效率超 过 70% 。
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Research progress
二、无机组分Cs Pb X3（X = Cl，Br，I）量子点的研究进展
1.2015年1月，L.Protesescu等人 发表合成了CsPbX3量子点
2018/12/17
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Market
2018/12/17
全球彩电产业正进入新的一 轮产业变革期，已有的彩电 市场销量下降，现有的彩电 技术尚未取得重大突破，黎 明前最是黑暗，在下一代显 示技术爆发之前，彩电市场 整体呈现出低迷的状况。
LED：下一个爆发点
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Perovskite quantum dot light emitting diode
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钙钛矿量子点发 光二极管
钙钛矿发光二极管内量子效率
钙钛矿发光二极管内量子效率英文回答：Calcium titanium oxide, also known as perovskite, has gained significant attention in the field of optoelectronics due to its high photoluminescence quantum efficiency (PLQE). The PLQE of perovskite light-emitting diodes (LEDs) refers to the efficiency at which absorbed photons are converted into emitted photons. It is a crucial parameter that determines the overall performance of perovskite LEDs.The high PLQE of perovskite LEDs can be attributed to several factors. Firstly, perovskite materials have a high radiative recombination rate, which means that a large fraction of the excitons (electron-hole pairs) formed in the material can emit light rather than undergoing non-radiative recombination processes. This is due to the unique crystal structure of perovskite materials, which allows for efficient charge transport and radiativerecombination.Additionally, perovskite materials can exhibit a phenomenon called "carrier multiplication" or "multiple exciton generation". This occurs when a single absorbed photon generates multiple excitons, leading to an enhanced emission efficiency. This phenomenon is particularly advantageous for perovskite LEDs as it boosts the overall quantum efficiency of the device.Furthermore, the PLQE of perovskite LEDs can be improved through careful engineering of the devicestructure and interfaces. For example, the use of charge transport layers and optimized electrode materials can help to minimize non-radiative recombination and enhance radiative recombination. By reducing the losses associated with non-radiative processes, the PLQE can be significantly increased.In summary, the high PLQE of perovskite LEDs is aresult of the unique properties of perovskite materials, including their high radiative recombination rate and theability to exhibit carrier multiplication. Additionally, device engineering plays a crucial role in maximizing the PLQE by minimizing non-radiative losses.中文回答：钙钛矿（也称为钙钛矿）由于其高光致发光量子效率（PLQE），在光电子学领域引起了极大的关注。
钙钛矿发光二极管的性能研究与应用
钙钛矿发光二极管的性能研究与应用第一章：引言钙钛矿（Perovskite）发光二极管是一类新型半导体器件，具有较高的发光效率、低成本、广泛的光谱范围和易于制备等优势。
近年来，钙钛矿发光二极管在显示、照明、显示器、光伏等领域得到了广泛的关注和研究。
本文旨在介绍钙钛矿发光二极管的性能研究和应用现状，并探讨未来的发展趋势。
第二章：钙钛矿发光二极管的制备钙钛矿发光二极管的制备主要包括两种方法：有机金属气相沉积法和溶液法。
有机金属气相沉积法是将有机金属化合物与空气混合后，通过高温反应和沉积形成钙钛矿晶体。
溶液法是将钙钛矿材料溶解在有机溶剂中，通过旋涂、喷涂等工艺制备薄膜或器件。
在制备过程中，关键参数如温度、时间、流量、浓度等需要严格控制，以确保钙钛矿晶体的纯度和结构完整性。
第三章：钙钛矿发光二极管的性能研究钙钛矿发光二极管具有较高的发光效率、宽谱范围、较快的响应速度和良好的稳定性。
其中，发光效率是研究的重点之一。
发光效率受到不同影响因素的影响，包括周期性表面纳米结构、掺杂浓度、晶体缺陷等。
目前，研究者通过控制器件的材料、制备工艺和结构等方面，提高了钙钛矿发光二极管的发光效率和色纯度。
另外，钙钛矿发光二极管在不同波段均能发光，因此可以实现全彩显示、白光照明等多种应用。
第四章：钙钛矿发光二极管的应用研究钙钛矿发光二极管的应用涉及照明、显示、显示器和光伏等领域。
在照明领域，钙钛矿发光二极管的高效发光特性使其成为一种更加环保、能源节约的照明源，被视为传统白光LED的最有利替代方案。
在显示领域，钙钛矿发光二极管具有宽色域、高亮度、高对比度等优点，可以实现更好的显示效果。
在显示器领域，钙钛矿发光二极管的快速响应和高稳定性使其受到越来越多的关注和使用。
在光伏领域，钙钛矿材料的光伏转换效率高，可以制备高效太阳能电池。
第五章：钙钛矿发光二极管的发展趋势随着钙钛矿发光二极管领域的深入研究，钙钛矿材料的制备工艺和性能已经得到了很大提高，这为其在各个领域的应用提供了广阔的前景。
钙钛矿发光材料在白光发光二极管中的应用研究
钙钛矿发光材料在白光发光二极管中的应用研究一、引言近年来，随着LED照明技术的快速发展，白光发光二极管（LED）已经广泛应用于各种照明场合。
然而，此时需要考虑的问题是：如何实现高效、稳定、可靠的白光发光二极管？为了解决这个问题，钙钛矿发光材料成为了研究的热点之一。
本文将分析钙钛矿发光材料在白光发光二极管中的应用研究。
二、钙钛矿发光材料的特性1. 钙钛矿结构钙钛矿是一种晶体结构，其最基本的组成部分是具有四个面心立方结构的阳离子，其中两个离子占据正方体的顶点，两个占据正方体的中心。
而阴离子则占据正方体内部。
这种结构是非常稳定的，因为它能够最大程度地利用化学键。
2. 光学特性钙钛矿发光材料的光学特性具有很强的发光性能，因为当它们受到能量激发时，能够发出特定波长的光。
钙钛矿材料的光发射的特征与其晶体结构的对称性有关。
在晶体中，离子的排列方式明确地决定了电荷分布的对称性，从而决定了材料的光学特性。
3. 发光机制钙钛矿材料的发光机制是由于材料受到能量激发从而发生跃迁，从而产生发光现象。
钙钛矿光谱的产生是由于3d能级的电子跃迁到4f能级上而产生的。
这种跃迁产生的发光光谱与晶体中电子的分布状态有关。
三、白光LED的发光机理白光LED是通过选择不同材料，将多种颜色的发光单元组合在一起，通过混合颜色的方式达到白光发射。
白光LED的核心是蓝色LED，通过用黄色荧光材料包覆蓝色LED来制造白光LED。
此外，在依据不同材料进行设计时，由于每个发光单元的波长不同，因此需要特殊设计，以最大程度地混合颜色。
四、钙钛矿发光材料在白光LED中的应用白光LED的构造过程相当复杂，但使用钙钛矿发光材料则使过程变得简单、创新和经济。
使用钙钛矿晶体作为LED的荧光体可以产生更高的稳定性和更高的照明效果。
钙钛矿发光材料是制造高效、可靠、稳定、明确颜色和光谱的白光LED的最佳选择。
1. 光谱特性优化使用钙钛矿发光材料可以优化白光LED的光谱特性。
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2018/12/17
钙钛矿晶体，属于正交、四 方或立方晶系 钙钛矿(CaTiO3)的发现最早 可以追溯到1839年。 通用化学式AMX3的物质统称 为钙钛矿。 A代表碱土元素，M代表过渡 金属元素，X代表卤族元素。
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Perovskite quantum dot light emitting diode
2、F. Zhang 等人进一步进行了实验 分析总得出增强的激子结合能和钝化 效果良好的表面共同作用使 CH3NH3PbBr3量子点的荧光量子效率超 过 70% 。
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Research progress
二、无机组分Cs Pb X3（X = Cl，Br，I）量子点的研究进展
1.2015年1月，L.Protesescu等人 发表合成了CsPbX3量子点
2.直径8nm，明显的光致发光，半 宽高窄，荧光量子效率高90%。发 光波长范围410-700nm
3.2015年7月，G.Nedulcu等人发表了 阴离子交换法合成CsPbX3量子的文章
4.2015年，南京理工大学曾海波教授课题组团 队采用ITO/PEDOT:PSS/PVK/QDs/TPBi/LiF/Al 器件构型，构筑了无机钙钛矿量子点QLED器件， 实现了红绿蓝三基色等多种颜色的电致发光， 这是该体系QLED的首次报道。
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Compare OLED with QLED
从图中可以看出，四 款采用不同技术的电 视相比，QLED在亮度 上有明显的优势，相 比之下，OLED的颜色 则比较黯淡，在亮度 加成下，QLED的色彩 颜色也显得更加鲜艳， 更加接近人眼所看到 的物体。
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Compare OLED with QLED
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钙钛矿量子点发 光二极管
Reporter：LeqianDu
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Background
照明显示技术发展史
2018/12/17
第一代显示技术 阴极射线管（CRT）
一种电真空器件，通过 驱动电路控制电子发射 和偏转扫描，受控电子 束激光涂在屏幕上的荧 光材料而发出可见光。
特点： 亮度高、彩色鲜艳、寿 命长
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Research progress
三、新型二维半导体材料：超薄无机钙钛矿
1.受强离子性以及立方晶相制约，超薄 （单层、少层）CsPbBr3二维钙钛矿的 大产率高质量合成仍然非常困难。
2.南京理工大学曾海波团队采用溶液 化学合成方法，制备了高质量、大产 率、单层及少层厚度的全无机钙钛矿 CsPbBr3超薄纳米片
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Research progress
一、金属有机卤化物 CH3NH3Pb X3( X =Cl，Br，I) 量 子点的研究进展
1、2012年，A.Kojima 等人报道了纳米 级的CH3NH3PbBr3量子点的合成，他们 使用多孔铝作为模板，使合成后的 CH3NH3PbBr3镶嵌在孔洞中，以具备纳 米量级的大小。
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Problem：
• 结构不稳定
由于离子型晶体的钙钛矿材料不管是块状结构，二维纳米片和纳米线 或者零维的量子点上，稳定性能极差。晶体结构先天性的对极性溶剂 和氧气敏感。这将会严重影响围绕钙钛矿量子点为核心的光电器件。
• 环境不稳定
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Background
照明显示技术发展史
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第三代显示技术 发光二极管（LED）
在某些半导体材料的PN结 中，注入的少数载流子与 多数载流子复合时会把多 余的能量以光的形式释放 出来，从而把电能直接转 换为光能
优点：亮度高、寿命长、 视角大、屏幕面积可大可 小。
缺点:耗电量大、价格昂贵
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Background
OLED
有机发光二极管（Organic LightEmitting Diode, OLED）又称为有机电 激光显示、有机发光半导体。由美籍华 裔教授邓青云（Ching W. Tang）于1979 年在实验室中发现。
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QLED
QLED是Quantum Dot Light Emitting Diodes的缩写，是不需要额外光源的自 发光技术。
2018/12/17
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Market
2018/12/17
全球彩电产业正进入新的一 轮产业变革期，已有的彩电 市场销量下降，现有的彩电 技术尚未取得重大突破，黎 明前最是黑暗，在下一代显 示技术爆发之前，彩电市场 整体呈现出低迷的状况。
LED：下一个爆发点
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Perovskite quantum dot light emitting diode
SAMSUNG 重心投 QLED
优点： 1.颜色亮，饱和度更好。例如：波 光粼粼的湖面，多层次彩色等 2.反应时间LED低
缺点: 1.漏光。显像时依然会在该是 纯粹黑色显像处出现漏光的状 况 2.视角范围不如OLED 3.耗电大于OLED
量子点 1.零维 2.胶体半导体
发光原理：材料中载流子在接受外来 能量后，达到激发态，在载流子回复 至基态的过程中，会释放能量，这种 能量通常以光的形式发射出去。
量子点：其电子运动在三个维度上均受到约束，能量都
是量子化的 对于孤立原子，其荧光谱线尖锐且狭窄包含大约10010000个原子的量子点，其谱线同样狭窄。 其带隙会明显受到量子点尺寸的影响，则可通过改变其大 小，很容易实现其吸收及发射光谱的调节
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Device structure
钙钛矿层
多层结构，减少能级跳跃，有利于电子空穴的迁移
多层钙钛矿QLED设备的插图。 a）设备结构。 b）显示多层材料的横截面TEM图像 具有鲜明的对比。 比例尺，50纳米。 c）平带能级图。
有机钙钛矿量子点-无机钙钛矿量子点（中间层的不同）
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缺点: 体积大、笨重、功耗大
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Background
照明显示技术发展史
第二代显示技术（主流） 液晶（LCD）
液晶分子受电场、磁场等 的影响发生可控性的偏转， 从而在背光源的配合下发 出不同颜色的光。
优点：节省空间，低耗电、 无辐射。
缺点: 可视角度小、维修 问题，易出现“坏点”。
2018/12/17