摘要
近年来，卤化铅钙钛矿材料因其制备工艺简单，生产成本小，高吸收系数和较长的载流子扩散距离等优点而在光伏领域引起了广泛的研究兴趣。除了在光伏领域展示了优越性能外，卤化铅钙钛矿在其他光电子器件中的应用，例如发光二极管（LED），光电探测器和激光器等也引起了广泛的研究兴趣。钙钛矿材料家族中，全无机金属卤化物钙钛矿量子点（CsPbX3,X=Cl,Br,I）具有出色的光学性能，如高光致发光量子效率，在整个可见光范围内的可调谐发射，明显的量子限域效应和大的激子结合能。因此它在下一代显示器和固体照明领域具有巨大的应用潜力。现有方法合成的CsPbX3量子点，通常采用油酸（OA）和油胺（OLA）作为表面配体。这些配体与量子点表面结合不稳定，是一种高度动态结合。它们容易在纯化过程中脱落，在量子点表面留下大量缺陷位点，由这些缺陷引起的非辐射复合和低稳定性被认为是钙钛矿量子点在高效发光二极管中实际应用迫切需要解决的主要问题。如何有效地钝化钙钛矿量子点表面的缺陷位点，提高钙钛矿量子点LED器件的性能和稳定性已成为研究热点。本论文提出了一种多配体钝化策略旨在有效地钝化CsPbBr3量子点表面缺陷，制备出性能优异且稳定性高的LED器件，并且通过将器件中的有机传输材料换成无机传输材料，进一步提高器件稳定性。本论文的具体研究内容如下： 首先，本文采用多配体钝化策略制备了高荧光、高稳定性的CsPbBr3量子点胶体溶液，即采用两性离子配体（C3-sulfobetaines）和己胺配体取代部分油胺配体，修饰CsPbBr3量子点。研究表明，多配体钝化策略可以有效地钝化CsPbBr3量子点的表面缺陷，其中，两性离子配体通过螯合作用与量子点表面的结合动力学更加稳定，己胺配体相较于油胺，其与量子点表面的电正位中心的结合更加牢固。该策略有效地抑制了非辐射复合，提高了辐射发光效率，且改善了CsPbBr3量子点的胶体稳定性。 其次，采用多配体钝化处理的CsPbBr3量子点为发光层，制备了CsPbBr3量子点LED器件。结果表明，多配体钝化处理的CsPbBr3量子点LED器件表现出优异的性能：最大亮度为2062cd/m2，最大电流效率为5.94cd/A，EQE峰值高达7.28%。不仅光电性能表现优异，在稳定性方面，多配体处理的CsPbBr3量子点LED器件同样表现良好。之后，对器件结构进行优化设计，将有机传输材料换为无机传输材料（NiO和ZnO）。结果表明，在LED器件的出光效果、有效的载流子注入情况和稳定性方面，具有无机传输层的CsPbBr3量子点LED器件具有明显的优越性。
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