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发光学报
中国物理学会发光分会；中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
发光学报

中国物理学会发光分会；中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

申德振

月刊

1000-7032

fgxbt@126.com

0431-86176862，84613407

130033

长春市东南湖大路16号

发光学报/Journal Chinese Journal of LuminescenceCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊主要反映我国发光学领域中在科研、技术和生产中的学术成就，开展国内外的学术交流，提高该领域内从事科研、教学、生产人员的技术水平。
正式出版
收录年代

    维生素C添加剂改善纯红锡基钙钛矿电致发光性能

    石俊俊白雯昊王若楠宣曈曈...
    525-533页
    查看更多>>摘要：铅基钙钛矿发光二极管(PeLED)具有发光可调、高亮度、高效率、宽色域、低成本、可溶液加工等优点,有望应用于固态照明、超高清显示和光通讯等领域.然而,铅基钙钛矿的毒性较大,对人体和环境均有危害,不符合可持续发展理念.纯红二维苯乙基碘化锡(PEA2SnI4)钙钛矿具有超高色纯度、超宽色域(接近Rec.2020标准)、环境友好等优势,有望成为下一代显示用红色发光材料.但是,与铅基钙钛矿相比,锡基钙钛矿薄膜的生长速度较快,导致其薄膜的质量较差,并且Sn2+离子容易氧化成Sn4+,产生非辐射复合.基于PEA2SnI4制备的纯红光PeLED的发光性能较差,远落后于铅基PeLED器件.本文发现了一种维生素C多功能添加剂,可降低锡基钙钛矿结晶,从而改善薄膜质量.同时,维生素C的还原性可有效抑制Sn2+氧化成Sn4+.因此,维生素C的添加显著降低了锡基钙钛矿薄膜的陷阱密度并抑制了非辐射复合率.添加剂的协同作用显著提升了纯红光PeLED的发光性能,其最大亮度由67.6 cd/m2提高至513.6 cd/m2,最大外量子效率由0.2%提高至0.68%.该研究工作表明了基于PEA2SnI4的纯红光PeLED在显示领域的潜在应用价值,也为设计与制备高效锡基钙钛矿发光材料与器件提供了思路.

    纯红光钙钛矿电致发光发光二极管

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    长波长发射碳点合成、调控及应用研究进展

    陈劲良曲丹赵雯辛安丽...
    534-556页
    查看更多>>摘要：近年来,随着碳点在合成路线、反应机理、光学性质等方面的发展,大量的工作聚焦于红光或近红外光等长波长发射的碳点.长波长是指发射范围在600～1 800 nm的红色或近红外光谱区,相比短波长碳点,其具有深组织穿透、较小自荧光、长荧光寿命以及光损伤小等特点,能够进一步应用在生物医学治疗、光电子以及光学器件制备等领域.因此,深入探究长波长发射碳点的设计和合成对于其发展和广泛应用具有重要意义.本文综述了近年来长波长发射碳点的研究进展,从碳源选择和光学性质调控两个方面介绍了长波长发射碳点的设计与制备.选择氨基较多的脂肪族化合物和具有共轭结构的芳香化合物,以及通过调控有效共轭长度、表面修饰和杂原子掺杂等方法来调控其光学性质.最后,阐述了长波长碳点在生物医学、LED光学器件和加密防伪等一些领域的最新研究和未来的挑战.

    长波长发射碳点光学性质应用

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    β-Ga2O3的p型掺杂研究进展

    何俊洁矫淑杰聂伊尹高世勇...
    557-567页
    查看更多>>摘要：β-Ga2O3具有超宽禁带宽度、高击穿场强、较高的巴利加优值等优点使其成为一种新兴半导体材料,在高功率电子器件、气体传感器、日盲紫外探测器等方面有着极大的应用潜力,但p型掺杂难的问题成为了β-Ga2O3发展的巨大障碍.本文首先简要概述了β-Ga2O3的优点,并介绍了其晶体结构和基本性质.其次,说明了β-Ga2O3 的本征缺陷,尤其是氧空位对导电性能的影响.然后,详细讨论了β-Ga2O3 p型掺杂的研究现状,包括p型掺杂困难的原因和N掺杂、Mg掺杂、Zn掺杂、其他受主元素掺杂、两种元素共掺杂以及其他方法.最后,总结并对β-Ga2O3未来的发展进行了展望.

    β-Ga2O3本征缺陷p型掺杂宽禁带半导体半导体

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    零维金属卤化物(C24H20P)CuI2的发光性能及X射线成像

    曹思骏王忆家安康唐孝生...
    568-578页
    查看更多>>摘要：闪烁体发光材料广泛地应用于医疗诊断、工业安全和无损检测领域,铜基(Cu(Ⅰ))金属卤化物作为新一代高性能闪烁体发光材料受到了研究者的广泛关注.本文采用简单的反溶剂法制备了一种新型铜基闪烁体材料(C24H20P)CuI2(C24H20P =四苯基膦).(C24H20P)CuI2在414 nm蓝光激发下显示出黄色宽带发光,与典型硅基光敏传感器的最佳光谱响应范围一致,同时具有45.84%的高光致发光量子产率(Photoluminescence quan-tum yield,PLQY)和148 nm的大斯托克斯位移.高PLQY和可忽略不计的自吸收使(C24H20P)CuI2在X射线激发下表现出极佳的闪烁性能,光产额为～21 000 photons/MeV,检测限低至 0.869 μGy/s,远低于射线测试标准5.5 μGy/s.此外,(C24H20P)CuI2表现出极佳的热稳定性,可耐415℃的高温.由于(C24H20P)CuI2优异的发光性能,可以通过将其与聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)混合制备基于(C24H20P)CuI2的柔性薄膜用于X射线成像,在射线探测与成像方面具有巨大的潜力.这项工作凸显了杂化铜基碘化物可作为非常理想的X射线闪烁体,具有无毒、成本低、光产率高和热稳定性良好的多重优点,为高性能X射线成像提供了新的可能.

    Cu基金属卤化物闪烁体柔性薄膜X射线成像

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    Ca2MgTeO6∶Bi3+,Mn4+材料的发光性能和温度探测

    祝冰心朱肖王磊时秋峰...
    579-590页
    查看更多>>摘要：通过高温固相法成功制备了一系列Ca2MgTeO6∶Bi3+,Mn4+荧光粉,对其微观结构、形貌、发光特性和温敏特性进行了表征.Ca2MgTeO6∶Bi3+,Mn4+荧光粉具有不同温度敏感性的双发射中心,分别来自于Bi3+离子 3P1 →1S0跃迁和Mn4+离子的 2Eg → 4A2g跃迁.由于Bi3+、Mn4+离子的发光强度随温度变化的规律不同,利用该特性进行测温研究,在 200～500 K范围内,该荧光粉的最大绝对灵敏度和相对灵敏度分别达到 0.027 K-1 和1.83%·K-1,并且观察到荧光粉的发光颜色由橙黄色逐渐变为紫红色.实验结果表明,Ca2MgTeO6∶Bi3+,Mn4+荧光粉作为光学测温材料在温度探测方面有一定的潜力.

    光学测温荧光强度比Bi3+Mn4+温敏特性

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    高效稳定的Cr3+离子激活石榴石型宽带近红外荧光粉的发光特性及应用研究

    卜庆州汪永杰李东朔严应菊...
    591-602页
    查看更多>>摘要：近红外荧光粉转换型发光二极管(NIR pc-LEDs)作为一种紧凑型光源,在近红外光谱技术领域具有广泛的应用前景.然而,开发高效稳定的近红外荧光粉一直面临巨大挑战.本研究报道了一种高效且热稳定优异的Cr3+离子激活Gd3Ga5O12(GGG∶Cr)石榴石近红外荧光粉.在450 nm蓝光激发下,其近红外发射覆盖620～1 100 nm范围,最高峰位于740 nm,半高宽为97 nm,内量子效率达54.6%.同时,该荧光粉表现出优异的热稳定性,即在425 K温度时,其近红外发射光谱积分强度为室温的106%(106%@425 K),呈负热猝灭特性.此外,通过Nd3+-Yb3+稀土离子共掺策略,成功实现了材料近红外发射谱带的有效拓宽和热稳定性增强(115%@425 K).最后,将目标材料与蓝光芯片结合,封装成近红外LED器件,在320 mA电流驱动下,近红外最大输出功率可达55.5 mW,光电转换效率约为6%.以上结果表明,GGG∶Cr,Nd,Yb石榴石荧光粉是一种潜在的高功率近红外LED光源用近红外发光材料.

    铬宽带近红外石榴石结构热稳定性近红外LED

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    蓝宝石/石墨烯衬底上蓝光LED外延生长及光电性能

    林易展熊飞兵李森林董雪振...
    603-612页
    查看更多>>摘要：对在蓝宝石/石墨烯衬底上生长LED(Light-emitting diodes)外延的方法及其对光电性能的改善进行了探究.研究结果表明,蓝宝石/石墨烯衬底具有更低的位错密度,螺位错和刃位错比传统样品分别减少了15.3%和70.8%.拉曼测试也表明蓝宝石/石墨烯样品受到的压应力小于传统样品.元素分析结果表明,有源区量子阱生长情况较好,In和Ga元素均匀地分布在量子阱中,未发生相互扩散的情况.光电性能测试结果发现,无论是在工作电流还是饱和电流下,蓝宝石/石墨烯样品的LOP(Light output power)都大于传统样品,工作电流和饱和电流下LOP分别增加了18.4%和36.7%,并且效率下降较传统样品有所改善,相较于传统样品效率下降减少了9.9%.从变温测试结果可以得到,蓝宝石/石墨烯样品也表现出较低的热阻、结温和较小的波长偏移,其平均热阻比传统样品低了5.14℃/W.结果表明,在蓝宝石/石墨烯衬底上外延生长的样品对器件的光电性能和散热性能等都有较大的提升.

    蓝宝石/石墨烯晶体质量效率下降散热性能

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    自浸润式纳米压印耦合实现量子点发光二极管性能提升

    梁龙郑悦婷林立华胡海龙...
    613-620页
    查看更多>>摘要：胶体量子点材料因其优良的窄发射光谱、可调发射波长、高发光效率和优异的稳定性而被广泛研究,且同时具有溶液可加工性使得量子点发光二极管(Quantum dot light-emitting diode,QLED)具有广泛的适用性和应用.然而,器件自身存在的基底模式导致QLED器件大量光子被限制在内部无法利用.本文基于纳米压印工艺同时利用聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)材料本身的表面结合能开发出溶剂自浸润式纳米压印工艺,对压力依赖度低的同时简化了工艺流程,制备出高质量周期性的1.3,1,0.5 μm三种尺寸的微纳结构图案层,对红、绿、蓝三色QLED器件进行耦合实现光提取.在这种情况下,1.3 μm微纳结构耦合绿光QLED器件亮度达到 715 069 cd·m-2,最大外量子效率(External quantum efficiency,EQE)和电流效率分别提升至12.5%和57.3 cd·A-1;1 μm尺寸耦合的蓝光QLED器件各电学性能提升接近200%;0.5 μm尺寸耦合红光QLED器件EQE也从17.3%提升至20.5%.并通过角分布测试,证明微纳结构不会对QLED器件发光强度造成影响,仍然接近朗伯体发射.本工作提出的溶剂自浸润式纳米压印工艺及QLED光提取方法,为QLED的性能提升提供了一条简单有效的途径.

    量子点发光二极管纳米压印耦合光学性能光学仿真

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    具有宽带-窄带双功能探测模式的光电探测器

    姜岩高峰李林
    621-629页
    查看更多>>摘要：目前,具有宽带-窄带双模探测模式的光电探测器在特殊应用中颇受欢迎,传统具有双模探测模式的光电探测器是通过在宽带光电探测器中加入不同的滤光片来实现的.然而,加装复杂的光学元件会增加光电探测器的制造成本和器件集成的复杂性.根据以上问题,我们通过简单溶液热压法制备了MAPbCl3/MAPbBr3钙钛矿单晶异质结,基于单晶异质结构筑了探测波段可调的光电探测器.当入射光由MAPbCl3单晶侧入射时,该器件仅对可见部分(400～600 nm)显示出高响应度(∼0.05 A·W-1)和高光谱抑制比(∼55),其上升时间和衰减时间分别为4.1 μs和620 μs.而当光从MAPbBr3单晶侧入射时,该器件对紫外-可见部分(300～600 nm)均有明显且连续的光响应.因此,我们提出的溶液热压法和单晶异质结构为制备高性能探测波长可调谐的光电探测器提供了有效的解决方案.

    光电探测器钙钛矿单晶多波段探测

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    基于石墨电极的硅基金刚石日盲紫外探测器

    王增将王孝秋朱剑锋任檬檬...
    630-636页
    查看更多>>摘要：金刚石优异的材料特性使其在日盲紫外探测领域有很大的应用潜力.本文采用微波等离子体化学气相沉积设备在(111)晶面单晶硅衬底上沉积金刚石薄膜,并基于该薄膜采用光刻胶热解法制备石墨材料平面叉指电极MSM结构金刚石日盲紫外探测器,为全碳金刚石探测器的实现提供了新方法.结果表明,该硅基金刚石薄膜为高取向多晶薄膜,(111)晶面的XRD 2θ扫描半峰宽为 0.093°,拉曼光谱金刚石特征峰峰位 1 332 cm-1,半峰宽为4 cm-1,薄膜晶体质量较高;石墨电极紫外探测器在5 V偏置电压下的暗电流为2.07×10-8 A,光暗电流比为77,开关特性良好,并且石墨电极探测器具有优异的时间响应,上升时间为30 ms,下降时间为430 ms.

    金刚石薄膜石墨电极日盲紫外探测器

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