Mn2+离子掺杂全无机钙钛矿(Mn2+∶CsPbX3, X=Cl, Br)纳米晶(NCs)具有宽发射带、长斯托克斯位移和高量子产率等优势, 在固态照明、光电探测和成像等领域有广阔应用前景。然而, 目前Mn2+掺杂的钙钛矿晶体量子产率很难超过70%, 如何改善发光效率, 同时调控Mn离子发射中心成为构建高质量白光LED的关键。文章通过CdCl2后处理技术, 进行室温下阳离子交换, 获得了高效发光的Cd2+和Mn2+共掺杂的CsPbCl3纳米晶。Mn的发射波长可以从604nm连续调控到624nm, 实现稳定的红光发射。Cd离子掺杂改善了Mn-Cl八面体的晶体场环境, 使Mn衰减寿命提高到1.32ms。此外, 通过绿色CsPbBr3纳米晶和蓝-橙双色Mn∶CsPb(ClBr)3纳米晶构建了高显色指数的暖白光发光二极管(WLED), 其流明效率达60lm/W, 显色指数超过85。

流速是流动气溶胶动态光散射(DLS)测量的重要制约因素。采用层流条件下的散射光强自相关函数(ACF)反演模拟和实测的流动气溶胶DLS数据，分析了流动对气溶胶颗粒粒度分布(PSD)测量的制约机制。结果表明，流速增加对气溶胶PSD反演结果的强烈影响不能通过流速的贡献在光强ACF模型中表达。导致粒度反演困难的原因是，流速的增加加剧了ACF所在的病态方程的病态性，表现为方程核矩阵条件数的增加。从信号分析的视角，是由于流速的增加降低了光强ACF中粒度信息的幅值。流速的影响与被测气溶胶的粒径有关，这种与粒径的关联性，可以通过表征布朗运动的扩散特征时间和表征气溶胶流动的平移特征时间之比进行评估。扩散与平移的特征时间比，既可表征DLS测量时流速对不同粒径气溶胶的不同影响，也可为实际测量时根据测量对象进行流速选择提供依据。

采用双极性材料4,4'-bis(carbazol-9-yl)biphenyl (CBP)为主体, 蓝色荧光染料N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine (N-BDAVBi)和橙色磷光染料Iridium(III) bis(4-phenylthieno［3,2-c］pyridinato-N,C2') acetylacetonate (PO-01)为客体, 制备了双发光层结构的白色有机电致发光器件, 通过调整发光层的位置及在两个发光层之间引入间隔层, 研究了器件的光电特性.间隔层的引入调整了发光层中激子的分布, 改善了器件的光电性能.器件的最大电流效率和功率效率分别为19.6 cd/A和12.3 lm/W.发光亮度从15 cd/m2增加至10 310 cd/m2的过程中, 器件的色坐标从(0.438, 0.476)变化至(0.316, 0.389), 始终处于白光区.

为了提高紫光CsPbCl3纳米晶的发光热稳定性，研究了不同掺杂浓度的Ni离子对CsPbCl3纳米晶的结构和发光性质的影响。通过改变Ni/Pb进料量比，在190 ℃温度下制备出不同浓度Ni掺杂的CsPbCl3 (Ni∶CsPbCl3)纳米晶。发现随着Ni/Pb进料量比的增加，Ni∶CsPbCl3纳米晶的405 nm发光量子效率得到了较大的提高，高达54%，但当Ni/Pb进料比超过4∶1之后，Ni∶CsPbCl3纳米晶的发光量子效率开始下降，这是由于氯化镍的浓度过高，影响了CsPbCl3纳米晶的成核和生长过程。还观察到，随着Ni/Pb进料比的增加，Ni∶CsPbCl3纳米晶的平均尺寸逐渐减小，晶格变得更加有序。通过对不同浓度的Ni∶CsPbCl3纳米晶的变温光谱测量，发现Ni离子明显地减少CsPbCl3纳米晶的发光热猝灭，有效地改善了其发光热稳定性。实验结果表明，Ni离子掺杂有效地提高了紫光CsPbCl3纳米晶的发光效率，可能归因于Ni离子掺杂减少了CsPbCl3纳米晶中的缺陷。

Tikhonov与截断奇异(TSVD)正则化是动态光散射数据反演中的两种重要方法, 不同的正则化方法会对噪声DLS数据测量结果产生不同的影响。分别采用二阶差分矩阵的Tikhonov与TSVD方法, 在6种噪声水平下, 对宽窄不同的单峰与双峰分布颗粒进行了反演研究。结果表明: Tikhonov具有较好的光滑性; 对于单峰分布颗粒, TSVD峰值误差更小、对于窄分布以及强噪声宽分布颗粒系反演, 其抗噪性能更强、反演误差更小; 对于双峰分布颗粒, Tikhonov具有较小的反演误差、较强的双峰分辨能力与抗噪声能力; 对于窄分布颗粒的反演, 一般TSVD峰值误差更小。在同样噪声情况下, Tikhonov与TSVD的双峰分辨力与颗粒的粒径峰值比有关。Tikhonov双峰分辨力较强, 能够分辨出峰值比较低的颗粒。对实测200 nm单峰颗粒进行反演, Tikhonov、TSVD的反演峰值误差分别为3％和1.85％, TSVD峰值位置更准确, 能够验证模拟数据的结论。

研究了不同Mn/Pb量比的Mn掺杂CsPbCl3 (Mn∶CsPbCl3)钙钛矿量子点的发光性质。Mn/Pb的量比增加引起的Mn2+发光峰的红移, 被认为是来源于高浓度Mn2+掺杂下的Mn2+-Mn2+对。进一步研究了Mn∶CsPbCl3量子点的发光效率与Mn/Pb的量比之间的关系, 发现随着量比达到5∶1时, 其发光效率明显下降。这种发光效率下降是由于Mn掺杂浓度引起的发光猝灭。Mn∶CsPbCl3量子点的变温发光光谱证实, 随着温度的升高, Mn离子发光峰蓝移, 线宽加宽, 但其发光强度明显增加。

被动毫米波成像是公共安全检查工作的一个重要发展方向。目前，国内外 主要集中在对纯反射系统的面阵探测领域进行研究，其研发成本较高，而大口径离轴抛物面镜的 加工更是颇具难度。将几何光学和高斯波束相结合，基于毫米波透镜设计和研制了 一种适用于近场被动毫米波成像的准光学系统，其探测距离为1.5 m，成像面积为1.2 m×1.2 m， 空间分辨率优于3 cm。该系统可实现非接触式安全检查，因此在各种公共检查场所具有 广泛的应用前景。

制备了Mn掺杂Zn-In-S量子点并研究了Zn/In的量比和反应温度对其发光性质的影响。在Mn掺杂的Zn-In-S量子点的发光谱中观测到一个600 nm发光带。通过改变Zn/In的量比,掺杂量子点的吸收带隙可从3.76 eV(330 nm)调谐到2.82 eV(440 nm),但600 nm发光峰的波长只有略微移动。这些掺杂量子点的最长荧光寿命为2.14 ms。当反应温度从200 ℃增加到230 ℃时,掺杂量子点的发光强度增加并达到最大值;而继续升高温度至260 ℃时,发光强度迅速减弱。此外,测量了Mn掺杂Zn-In-S量子点的变温发光光谱。发现随着温度的升高,发光峰位发生蓝移,发光强度明显下降。分析认为,Mn掺杂Zn-In-S量子点的600 nm发光来自于Mn2+离子的4T1和6A1之间的辐射复合。

利用胶体化学方法合成了发光波长可调的Cu掺杂量子点,其波长范围可从绿光到深红光连续调节。通过将绿光ZnInS∶Cu和红光ZnCdS∶Cu量子点与蓝光GaN芯片相结合,制备了高显色性的白光LED,其流明效率为71 lm·W-1,色温为4 788 K,显色指数高达94,CIE色坐标为(0.352 4,0.365 1)。通过测量Cu掺杂量子点的荧光衰减曲线,发现不存在从绿光ZnInS∶Cu到红光ZnCdS∶Cu量子点的能量传递过程,因为红光ZnCdS∶Cu量子点在绿光波段没有吸收。 实验结果表明,Cu掺杂量子点有望应用于固态照明领域。

量子点(QD)照明器件中电流导致的焦耳热会使其工作温度高于室温?因此研究量子点的发光热稳定性十分重要。本文利用稳态光谱和时间分辨光谱研究了具有不同壳层厚度的Mn掺杂ZnSe(Mn:ZnSe)量子点的变温发光性质, 温度范围是80~500 K。实验结果表明, 厚壳层(65单层(MLs))Mn∶ZnSe量子点的发光热稳定性要优于薄壳层(26 MLs)的量子点。从80 K升温到400 K的过程中, 厚壳层Mn∶ZnSe量子点的发光几乎没有发生热猝灭, 发光量子效率在400 K高温下依然可以达到60%。通过对比Mn∶ZnSe量子点的变温发光强度与荧光寿命, 对Mn∶ZnSe量子点发光热猝灭机制进行了讨论。最后, 为了研究Mn∶ZnSe量子点的发光热猝灭是否为本征猝灭, 对具有不同壳层厚度的Mn∶ZnSe量子点进行了加热-冷却循环(300-500-300 K)测试, 发现厚壳层的Mn∶ZnSe量子点的发光在循环中基本可逆。因此, Mn∶ZnSe量子点可以适用于照明器件, 即使器件中会出现不可避免的较强热效应。