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科学前沿:电信学院徐庶教授在量子点可控合成取得突破进展


 

科学前沿:电信学院徐庶教授在量子点可控合成取得突破进展
新进展简介
近年来,随着人们对显示和照明品质要求的不断提升,量子点作为新一代半导体纳米发光材料受到越来越多的重视。量子点具有独特的量子尺寸效应,发光波长随尺寸可调,基于量子点材料的显示和照明产品具有更真实的色彩还原能力。而在高品质显示和照明等应用中,为了达到对产品色彩精确度的要求,需要严格控制波长误差在±1纳米以内,对应量子点尺寸的控制更是在亚原子尺度,这对量子点合成中的尺寸可控性提出了极大的要求。
在传统的合成方法中,恒温下量子点尺寸随时间呈现复杂的非线性关系,因此尺寸具有不可预测性。为了解决这一问题,研究团队开发了量子点恒稳态生长控制方法,通过研究量子点合成中的反应机理,提出利用反应过程中强弱配体实时转换的机制来控制量子点的生长并通过形成尺寸恒稳态来实现发光波长的精准控制。论文中以合成CdSeCdS量子点为例,指出通过通过严格调控前体溶液中硬脂酸镉(CdSt2)和三辛基膦(TOP)配体的比例,可以使得量子点在短时间生长后进入尺寸恒稳态。这种尺寸恒稳态仅和反应温度相关,所获得的发光波长和反应温度呈近似线性关系。因此可以通过改变反应温度实现亚纳米量级的波长控制。相关成果发表在物理化学类国际顶级期刊上(The Journal of Physical Chemistry Letters,2017, 8, 3576−3580),同时申请了发明专利。
目前研究团队已经将此方法扩展到多个体系的量子点和功能微纳米材料的可控合成的研究,第一作者为15级硕士研究生刘欣悦。该工作得到科技部国家重点研发项目(2016YFB0400600, 2016YFB0400605)和国家自然科学基金(No.51672068)的资助。
 
 
 
个人简介:河北工业大学电信学院教授、博士生导师徐庶
        主要研究方向包括微纳米光电材料和电子、量子点材料合成和器件工艺、器件封装技术、LED照明和显示技术。曾任荷兰飞利浦公司高级研发科学家,与SIgmaALdrichQDVision等公司在量子点领域进行深入合作,参与多项材料和照明上市产品研发,并受到欧盟玛丽•居里学者项目(欧盟资助个人科研最高奖项之一)资助。迄今为止在Advanced Materials, Journal of the American Chemical Society, Angewandte Chemie Int. Ed., Journal of Physical Chemistry Letters等期刊发表SCI论文28篇,累计引用次数>2000H-index 20, 并获得多项国际发明专利授权。现研究受到国家自然科学基金面上项目、科技部国家重点研发项目子课题、人社部高层次留学人才回国资助、天津市自然科学基金项目、河北省自然基金项目的资助。


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