二硫化钨量子点的光电器件研究

二硫化钨(WS2)作为过渡金属硫化物(TMDCs)中的代表之一，因拥有优良的电学、光学和光催化等特性被人们广泛的关注与研究。但由于二硫化钨量子点主要采用自上而下的物理剥离法合成，所以得到的量子点的粒径不均，形貌控制难，提纯难度大，荧光量子效率低，致其在光电器件等领域的应用受到限制。

针对上述的问题，吉林大学研究者首先从材料制备的角度出发，设计了一种简单、省时、自下而上的胶体合成法，并可控的合成一系列不同粒径的WS2量子点。

其次，鉴于其荧光量子效率低，荧光机制不明，研究者从光学性质的角度出发，在合成的本源上，对WS2量子点的表面进行钝化，减少非辐射复合中心数量，将荧光量子效率从已报的最高6%提升至32%；并结合变温荧光光谱、吸收和荧光特性，研究WS2量子点的激子复合过程，提出合理的辐射模型。

最后，较传统CdS、CdSe、PbS量子点而言，WS2量子点的优势是良好的生物兼容性和荧光稳定性，且其宽谱发射的荧光特性，适用于白光器件。另外，WS2量子点是良好的储能材料，具有大量作为活性位点的边缘原子和表面缺陷，在电存储设备上有良好的应用前景。

所以，从光电器件应用的角度出发，WS2量子点作为发光层，并应用于电致发光二极管和光致发光器件。并利用WS2量子点的表面效应，将其作为电活性材料，制得稳定的超级电容器，可完成8000次充放电循环。

研究表明，量子点的荧光量子效率与表面组分密切相关：随量子点粒径的减小，造成非辐射复合的表面缺陷增多，从而猝灭荧光。基于此，为解决荧光量子效率低的问题，学者们识别并钝化了WS2量子点表面的缺陷，减少了非辐射复合中心的数量，将荧光量子效率提高到32%。同时，还克服了难以单独成膜的问题，采用全溶液法，将其应用到电致白光二极管器件，且器件色温可调，显色指数达到91。

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