利用介电微腔阵列对柔性量子点薄膜进行高效荧光调控的空间辐射光谱表征

2020/03/18   下载量： 0 次

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R1 在光辐射调控中的应用。基于柔性量子点薄膜表面的介电微球腔阵列，分别利用介电微球腔的 WGM 效应和定向天线效应，调控了量子点的内量子效率和外量子效率，成功地将定向辐射角度控制在 9° 范围，实现量子点薄膜荧光性能 3 个数量级的提高。这为具有高效、柔性、全色、可穿戴特点的新一代量子点发光及显示器件，奠定了一定的研发基础。

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【概述】2019 年，一篇发表于 Advanced Optical Materials 的封面文章——《Over 1000-Fold Enhancement of the Unidirectional Photoluminescence from a Microsphere-Cavity-Array-Capped QD/PDMS Composite Film for Flexible Lighting and Displays》，报道了柔性 量子点薄膜发光调控 领域的最新进展。
介电微球腔-柔性量子点发光薄膜-荧光辐射调控
图2，微球-空腔阵列(MCA)包封的 QD/PDMS 复合膜合成过程（图a-b）和形貌图（图c）

微球腔 WGM 及定向天线效应调控 QD/PDMS 量子效率的实验结果如图3所示。作者通过角分辨荧光光谱，表征样品的空间辐射特性，结果显示，样品的辐射角度被控制在垂直于样品的 ±4.5° 以内（图3b）。微球通过控制样品的定向辐射，显著提高了散射光发射的方向性，进而提高了 QD/PDMS 的外量子效率。作者再通过将激励激光聚焦到微球边缘，实现自由空间的最大耦合效率，观测到腔膜调控的微区荧光光谱（图3c）。此外，实验还证实了 QD/PDMS 的膜厚度和微球直径对量子效率的增强存在关键影响。
微球腔-定向天线效应-QD/PDMS量子效率
图4，复享 R1 系统对文中角分辨荧光光谱的表征

在微球腔定向天线效应提高 QD/PDMS 外量子效率的实验表征中，复享光学的 R1 角分辨光谱测量系统 是空间辐射光谱表征的有力工具：通过 空间辐射光谱 表征，证实定向天线效应可以将光致发光的角度限制在 9° 范围内，并因此提高了发光薄膜外量子效率。这为基于介电微球腔结构的光辐射调控技术的研究提供了强有力的支撑。▌
      【参考文献】
      ✽ Yang, Lixue, et al. "Over 1000‐Fold Enhancement of the Unidirectional Photoluminescence from a Microsphere‐Cavity‐Array‐Capped QD/PDMS Composite Film for Flexible Lighting and Displays." Advanced Optical Materials (2019). 


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文献贡献者

上海复享光学股份有限公司
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