过渡金属掺杂Zn族核壳量子点材料及其发光器件（QD-LED）关键问题研究

半导体发光二极管（LED）是当前新一代绿色节能照明研究的热点，量子点由于其特殊的性能在LED等半导体光电器件领域具有广阔的应用前景。量子点发光二极管(QD-LED)因其亮度高、色彩丰富、寿命长、能耗低和可柔性处理等优异特性，已成为国内外显示和照明研究的前沿。本项目提出采用过渡金属掺杂Zn族核壳量子点的方法以突破传统有毒Cd族量子点为主体材料的局限性，实现高质量的Cu/Mn掺杂ZnSe/ZnS核壳量子点的制备，通过掺杂和配体修饰协同调控量子点能带结构，强化能量传递和电荷传输，同时优化器件结构参数，有效提高QD-LED的亮度、发光效率和温度稳定性。理论上从跃迁机理入手，研究掺杂对ZnSe/ZnS核壳量子点发光性质的影响，建立掺杂量子点能级结构模型，系统阐明电荷传输及能量传递过程，揭示掺杂QD-LED发光机理。相关研究成果将为新型绿色环保高效稳定的QD-LED研发提供一定的理论依据和技术支撑。

量子点由于其特殊优异的性能在LED等半导体光电器件领域具有广阔的应用前景。量子点发光二极管(QD-LED)因其亮度高、色彩丰富、寿命长、能耗低和可柔性处理等优异特性，已成为国内外显示和照明研究的前沿。.本项目按计划完成指定任务，采用过渡金属掺杂Zn 族量子点的方法以突破传统有毒Cd 族量子点为主体材料的局限性，实现高质量的Cu/Mn 掺杂ZnSe量子点的制备，分别制备出了水溶性和油溶性的球形和梭形的Cu/Mn:ZnSe量子点和幻数团簇量子点发光材料，得到了尺寸在4nm左右、发射峰在431nm的ZnSe量子点，以及发射峰在580nm的Mn:ZnSe量子点。初步研究了前驱体溶剂对量子点形貌和光学性能的影响机理，同时，结合“成核掺杂”理论，对掺杂过程中的“晶格扩散”做了初步研究和分析，结果表明，前驱体溶剂的不对称分布对量子点形貌控制起着关键的作用；油胺的浓度决定了幻数团簇量子点的形成；较小的MnSe团簇和合适的包覆温度下，可以制得高质量的Mn:ZnSe量子点。建立了掺杂量子点能级结构模型，用以阐明过渡金属Cu/Mn掺杂ZnSe量子点发光性能和斯托克斯位移的影响规律，探索量子点电荷转移和能量传递过程与其能带结构之间的相互关系，揭示量子点发光机理。本项目相关研究成果将为新型绿色环保高效稳定的QD-LED 研发提供一定的理论依据和技术支撑。.在国内外学术期刊上以第一作者发表论文1篇，大会邀请报告1次，以通讯作者撰写论文2篇，1篇正在评审，1篇正在投稿，以合作通讯作者撰写论文1篇，目前正在评审；先后参加学术会议5次；与日本九州大学在量子点发光材料的性能测试方面进行了密切的国际合作；指导了2名本科生毕业论文；培养4名硕士生。