摘要
钙钛矿量子点(PQDs)作为新兴的纳米功能材料，由于其可调谐的发光波长、窄半峰宽以及高量子产率等优异光电性能，在显示领域有着广阔的应用前景。然而，在空气、水分和紫外等环境条件下，量子点易发生相变，其光学性能下降，最终发光淬灭。本论文通过热注射法成功合成了巯丙基三甲氧基硅烷(MPS)钝化的高稳定性碘化铯铅量子点(CsPbI3 QDs),并系统研究了配体对其结构、形貌、光学性能以及光学稳定性的影响。 1、使用热注射法成功制备出取代不同含量油酸的巯基硅烷钝化的CsPbI3 QDs,并通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光分光光度计等仪器对材料的结构、形貌、以及光学性能进行表征和测试。研究表明，油酸钝化的CsPbI3 QDs在室温环境下放置3h后发光淬灭，然而通过MPS钝化的CsPbI3 QDs(MPS-CsPbI3 QDs)最长可在室温维持41d荧光发光，并且MPS-CsPbI3 QDs在水、紫外和极性溶剂环境中的发光稳定性均明显增强。同时，油酸钝化的CsPbI3 QDs光致发光量子产率为30.1％,而MPS-CsPbI3 QDs光致发光量子产率达到81.9％，较油酸钝化的CsPbI3 QDs提高了2.7倍。因此，MPS配体通过巯基与Pb2+结合钝化量子点表面缺陷，同时硅烷水解形成SiO2包覆，提高了量子点的量子产率以及发光稳定性。 2、利用MPS-CsPbI3 QDs与系列浓度PMMA甲苯溶液(0.05 g/mL、0.10g/mL、0.15 g/mL以及0.20 g/mL)共混，采用滴涂法制得量子点薄膜(MPS-CsPbI3/PMMA薄膜)，通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光分光光度计等仪器对材料的结构、形貌、以及光学性能进行表征和测试。MPS-CsPbI3 QDs薄膜在室温放置20d后即发光淬灭，而0.05 g/mL、0.10g/mL、0.15g/mL以及0.20 g/mL PMMA量子点薄膜样品在室温放置120 d后荧光强度保持在初始强度的71％、114％、105％和58％。进一步测试量子点薄膜在持续紫外灯照、水以及酸碱环境条件下的发光稳定性，经过PMMA封装的量子点薄膜的发光稳定性均明显提升。因此，通过PMMA对量子点进行封装可以将量子点与外界环境隔离开来，同时PMMA的羰基基团与Pb2+结合钝化表面缺陷，提高了薄膜的发光稳定性。 3、在GaN蓝光LED灯上分别进行CsPbI3/PMMA和CsPbBr3/PMMA薄膜涂布获得红光和绿光LED器件，并通过叠加CsPbI3/PMMA和CsPbBr3/PMMA薄膜获得白光LED器件。使用辉度计对LED器件发射光谱以及色坐标等光学性能进行测试，得到红光、绿光以及白光LED器件的色坐标分别为(0.66,0.29)、(0.16,0.75)和(0.35，0.36),并且白光LED器件的色域面积可覆盖NTSC 1937标准色域面积的116％。
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