一步法合成硫量子点及其电致发光特性的研究

摘要：

硫量子点(SQDs)作为一类新的非金属元素量子点,不但具有绿色环保无毒的优点,而且制备简单、成本较低、溶解性好、光致发光(PL)特性稳定,引起了量子点领域研究人员极大的兴趣,在纳米电子学、光学、催化化学、生物医学以及传感器等领域都有较好的应用前景.目前有关硫量子点的研究主要集中在硫量子点的合成及提高光致发光性能方面,同碳量子点类似,这类量子点在紫外灯的照射下也可以显示不同颜色的光,但绿色荧光性能还需进一步提高.该研究主要采用超声辅助处理液相反应等方法来制备硫量子点,采用正十二硫醇(1-Dodecanethiol)的长链硫醇分子来提供硫源,利用一步法高温(240℃)加热,在很短的时间内(2 h)成功合成了蓝色单质硫量子点(SQDs),并对合成的量子点进行了荧光光谱(PL)、吸收光谱(Abs)、拉曼光谱、红外吸收光谱、元素分析和形貌分析的表征.由实验可以看出,硫量子点从550 nm就开始逐渐出现吸收,主要是由于量子点表面缺陷多所致;在450 nm处出现明显的吸收边,对应能带吸收;在372 nm处的吸收,归结为量子点中存在S82-所导致的吸收.在330 nm激发下,所合成的量子点呈现出明显的蓝光,主发射峰位于450 nm处,主半峰宽大约50 nm.而后分别改变反应温度和反应时间来合成不同量子点,实验发现随着反应温度的升高和反应时间的延长,所合成的硫量子点(SQDs)在330 nm激发下均呈现出从蓝色到黄绿色的变化,荧光光谱(PL)发射峰主峰波长分别位于400、450和525 nm,合成的硫量子点(SQDs)的发光量子产率(PLQY)可以达到1.48％.此外,我们利用合成的硫量子点(SQDs)首次制备电致发光器件,结构为ITO/PEDOT:PSS/PVK/SQDs/B4PyMPM/LiF/Al,并测试器件的电致发光特性,成功获得了硫量子点(SQDs)位于472 nm的蓝光发射,通过改变电子传输层B4的厚度可以改变S-QLED器件的亮度,这为实现硫量子点(SQDs)的电致发光具有一定的指导作用.

关键词：硫量子点(SQDs)、正十二硫醇(1-Dodecanethiol)、一步法、PL、S-QLED

所属期刊栏目：43

分类号：TN383+.1(半导体技术)

资助基金：国家重点研发计划;中央高校基本科研业务费资助

在线出版日期：2023-06-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1569-1574