具有可调谐和长寿命荧光发射的高亮度、单分散四元CuInZnS@ZnS量子点(英文)

作     者：陈梓 张爱迪 龚克 刘海华 禹钢 单青松 刘勇 曾海波 

作者机构：淮阴工学院江苏省凹土资源利用重点实验室化学工程学院 南京贝迪新材料科技股份有限公司 北京大学北京分子科学国家研究中心化学化工学院 南京理工大学材料科学与工程学院新型显示材料与器件工信部重点实验室 

出 版 物：《无机材料学报》 (Journal of Inorganic Materials)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：Fund Project for Transformation of Scientific and Technological Achievements of Jiangsu Province of China (BA2023020) 

主　　题：量子点 铜铟硫 合金 核壳 集合体光谱 Cu缺陷发光 

摘      要：作为环境友好型发光量子点（QDs）的重要替代材料，CuInS基核/壳量子点近年来受到越来越多的关注。然而，这类量子点的一些缺点仍然阻碍了它们的工业化应用，比如较低的光致发光量子产率（PLQY），复杂的合成途径，发射光谱易失去控制，光稳定性不足等。在这项研究中，通过一锅/三步法合成策略成功地制备了CuInZnS@ZnS核/壳量子点，并对荧光发射光谱进行了精确调控，然后系统地研究了CuInZnS@ZnS量子点在晶核形成、合金化和ZnS壳层生长过程中的集合体光谱特性。通过控制Cu/In元素的化学计量数、Zn2+掺杂以及ZnS壳层生长，实现了量子点的荧光发射峰在530～850 nm范围内的精准调控。特别是，CuInZnS@ZnS量子点具有明显的长荧光发射寿命（高达750 ns），高量子产率（高达85%）和优异的结晶度。基于Cu缺陷相关的分子内定域能级发射模型阐释了集合体光谱演变。通过控制Cu/In元素的化学计量数，并且基于Cu缺陷的不同氧化态，提出了两种不同的Cu缺陷相关的发射途径。这项工作为制造高荧光效率的三元或四元合金量子点提供了更深入的见解。