二硫化鎢量子點的光電器件研究

二硫化鎢(WS2)作為過渡金屬硫化物(TMDCs)中的代表之一，因擁有優良的電學、光學和光催化等特性被人們廣泛的關注與研究。但由於二硫化鎢量子點主要採用自上而下的物理剝離法合成，所以得到的量子點的粒徑不均，形貌控制難，提純難度大，螢光量子效率低，致其在光電器件等領域的應用受到限制。

針對上述的問題，吉林大學研究者首先從材料製備的角度出發，設計了一種簡單、省時、自下而上的膠體合成法，並可控的合成一系列不同粒徑的WS2量子點。

其次，鑒於其螢光量子效率低，螢光機制不明，研究者從光學性質的角度出發，在合成的本源上，對WS2量子點的表面進行鈍化，減少非輻射複合中心數量，將螢光量子效率從已報的最高6%提升至32%；並結合變溫螢光光譜、吸收和螢光特性，研究WS2量子點的激子複合過程，提出合理的輻射模型。

最後，較傳統CdS、CdSe、PbS量子點而言，WS2量子點的優勢是良好的生物相容性和螢光穩定性，且其寬譜發射的螢光特性，適用於白光器件。另外，WS2量子點是良好的儲能材料，具有大量作為活性位點的邊緣原子和表面缺陷，在電存儲設備上有良好的應用前景。

所以，從光電器件應用的角度出發，WS2量子點作為發光層，並應用於電致發光二極體和光致發光器件。並利用WS2量子點的表面效應，將其作為電活性材料，制得穩定的超級電容器，可完成8000次充放電迴圈。

研究表明，量子點的螢光量子效率與表面組分密切相關：隨量子點粒徑的減小，造成非輻射複合的表面缺陷增多，從而猝滅螢光。基於此，為解決螢光量子效率低的問題，學者們識別並鈍化了WS2量子點表面的缺陷，減少了非輻射複合中心的數量，將螢光量子效率提高到32%。同時，還克服了難以單獨成膜的問題，採用全溶液法，將其應用到電致白光二極體器件，且器件色溫可調，顯色指數達到91。

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