全部分类/
教育教学/
发光学报

发光学报

2025年09期

扫码免费借阅

目录

快速导航

封面文章 | 以苯并二噻吩衍生物为核心的 D^′ -A-D-A-D'型红光染料制备与应用

封面文章 | 以苯并二噻吩衍生物为核心的 D^′ -A-D-A-D'型红光染料制备与应用

摘要：有机红光材料在全色显示、荧光探针、光热治疗等领域具有重要的应用前景。目前，如何获得固态下最大发射波长大于 680nm ，且具有高亮度的有机红光材料是该领域的研究热点。本文以苯并二噻吩衍生物为核心电子给体(D),苯并噻二唑为电子受体(A),N-苯基-2-萘胺衍生物为外围电子给体(D'），构建了一个 D^′ -A-D-A-D'构型的红光分子 RH 。进一步通过卤化工程在外围给体D'上引入氟原子，合成了另一个红光分子RF。通过核磁共振波谱和质谱对这两个分子的化学结构进行了表征与确认。研究发现，两个分子在固态薄膜中均发出大于 700nm 的红色荧光;氟化效应导致RF分子较RH分子具有更大的偶极矩和更大的扭曲结构，进而表现出更强的聚集诱导荧光增强效应和高荧光量子产率。将RH和RF分别掺杂到PMMA中用作色转换层，结合黄光LED芯片制备了红光LED器件。在 3.8V 的工作电压下，基于RF的LED器件发光强度达到RH器件的2.5倍,CIE坐标(0.70，0.27）接近BT.2020标准红光。该工作为发展高亮度和高色纯度的有机红光材料提供了重要思路。
特邀报告 | 氧化X射线探测器

特邀报告 | 氧化X射线探测器

摘要：氧化镓具有低能X射线吸收效率高、高工作电场、低暗电流和高物理化学稳定性等优点，是直接转换X射线探测器的重要候选材料之一。本文分别从材料、器件结构、光电转换机制和器件应用等方面，详细综述了氧化镓X射线探测特性及其器件研究进展。目前研究已制备了非晶氧化镓薄膜、多晶(含微米晶和纳米晶)氧化镓薄膜、高取向性外延单晶氧化镓薄膜、单晶氧化镓块体和单晶氧化镓微米线等材料的X射线探测器并研究它们的探测性能，采用的器件结构包括金属-半导体-金属（MSM）、肖特基结、异质结和真空结构等，并提出了光电导增益、雪崩增益和电子轰击诱导光电导效应等多种光电转换机制。在器件应用方面，展示了氧化镓X射线探测器在X射线剂量计、X射线成像和可穿戴X射线传感器上的应用。基于上述研究进展，进一步展望了氧化镓X射线探测器研究的未来发展方向。
特邀报告 | 钙钛矿液体闪烁体及其辐射探测成像应用研究进展

特邀报告 | 钙钛矿液体闪烁体及其辐射探测成像应用研究进展

摘要：液体闪烁体因其快速响应、高灵敏度、辐照稳定性、低成本易制备及功能多样性等优点，被广泛应用于核辐射探测领域。近年来，对 X/γ 射线响应能力强、荧光量子产率高、辐射发光易调谐的钙钛矿液体闪烁体的出现，进一步拓宽了液体闪烁体在辐射探测成像中的应用场景。基于此，本文主要介绍了钙钛矿液体闪烁体研究进展,包括制备方法、光学性能调控以及不同类型的粒子、电离辐射作用下的辐射发光机理。同时,对这类新型液体闪烁体在辐射探测定位与成像领域的应用展开介绍与展望。
特邀报告 | 基于镧系发光纳米材料的神经影像与调控

特邀报告 | 基于镧系发光纳米材料的神经影像与调控

摘要：脑科学研究作为国际脑计划和我国脑科学战略的核心组成部分，旨在揭示大脑奥秘并攻克神经系统疾病,而技术突破是关键。发展非侵入性、高时空分辨率的成像技术与精准可控的神经调控手段，对推动该领域研究至关重要。传统影像技术(如MRI、CT)在生物安全性、分辨率和组织穿透能力方面存在局限，而力学、热学、声学及磁学等外场调控技术则普遍受限于时空分辨率不足及响应迟缓等问题。近年来，近红外光凭借其优异的组织穿透性和低光毒性，在脑科学研究中展现出巨大潜力。其中，镧系发光纳米材料作为近红外光控技术的核心载体，在近红外激发下可发射波长可调的紫外、可见及近红外光，已广泛应用于生物医学检测、精准诊断及术中导航等领域。本文系统综述了镧系发光纳米材料在神经成像与神经调控方面的最新研究进展，剖析当前技术瓶颈，并从材料科学、化学及生物医学等多学科角度探讨未来发展方向。该综述旨在促进学科交叉融合与技术创新，推动脑科学前沿技术突破，为解决重大生命科学问题提供新思路与新策略。
特邀报告 | 近红外二区发光探针及生物成像

特邀报告 | 近红外二区发光探针及生物成像

摘要：近红外二区（NIR-II， 1000～2000nm )光学成像技术通过减少组织散射和自体荧光干扰，显著提升了活体成像的深度与分辨率。近十几年来，基于NIR-Ⅱ探针和成像设备的开发成果，NIR-Ⅱ成像突破了传统光学成像穿透深度的限制，实现了从宏观解剖结构到微观分子事件的跨尺度动态观测，为生物医学研究提供了革命性工具。本文系统综述了NIR-Ⅱ发光探针的开发及其在生物医学领域的应用进展，总结了各类NIR-探针的光学特性，重点围绕其在解剖结构成像、肿瘤精准诊疗、活体分子事件示踪、响应性成像与活体微环境成像和构建诊疗一体化平台中的创新实践展开综述。最后，展望了NIR-Ⅱ发光材料的发展和应用，期待在基础研究与临床转化中发挥更重要的作用。
特邀综述 | 本征可拉伸有机半导体研究进展及其在光电器件中的应用

特邀综述 | 本征可拉伸有机半导体研究进展及其在光电器件中的应用

摘要：随着可拉伸和可穿戴电子设备的迅速发展,有机半导体因其具有可设计和调控的分子结构、光电性能和机械拉伸性在可拉伸光电器件研究领域备受关注。本征可拉伸有机半导体材料研究的核心目标是如何在不牺牲其光电性能的前提下提高材料的拉伸性。为此，国内外学者们采取了多种策略，包括主链和侧链工程、优化分子量，以及与弹性体共混、交联和添加增塑剂等方法，相关研究已取得显著进展，有机半导体不仅能够实现较大的拉伸度，同时在重复拉伸/释放方面也表现出较好的稳定性。但是，当前本征可拉伸有机半导体的光电性能与非拉伸材料相比仍有差距，因此需要更多的研究来揭示有机半导体材料的拉伸机制，及提高有机半导体材料、薄膜和相关器件的光电性能的策略和方法。鉴于本征可拉伸有机半导体研究的重要性和当前面临的挑战，本文综述了过去十几年来通过分子结构设计和多组分体系来提升有机半导体材料拉伸性能的研究进展，希望能为推动可拉伸有机半导体和光电器件的进一步发展做出贡献。
本期荐读 | Bi+激活 LaSr₂SbO₆ 双钙钛矿的宽带红光发射及其性能优化

本期荐读 | Bi+激活 LaSr₂SbO₆ 双钙钛矿的宽带红光发射及其性能优化

摘要：红光材料在全光谱健康照明、植物生长、健康医疗等领域具有重要的应用价值。然而，高稳定性宽带红光材料的研发仍然是当前发光材料开发的重要挑战。由于 Bi³⁺ 离子的 6s² 外层电子构型，其能级劈裂程度可受周围局域晶体场调控，实现发光在可见光及近红外光区域的调控。本文成功将 Bi³⁺ 离子掺杂进入 LaSr₂Sb0₆ 双钙钛矿结构中，实现了宽带橙红光发射，其在 300～450nm 范围具有宽范围激发，可以与商用近紫外 InGaN 芯片较好地匹配。在 370nm 激发下， LaSr₂Sb0₆ ：Bi的发射波长位于 600nm ，发射半高宽为 108nm 。精细结构表征和理论计算证明了 Bi³⁺ 离子的最佳掺杂格位是 La³⁺ 格位。通过添加 H₃BO₃ 助熔剂和异价阳离子/组分取代策略，可以进一步优化发光效率、实现发光位置调控和提升发光热稳定性，优化后最优发光效率可达 46% ，最高可实现 43nm 发光红移。材料展示了较优异的热稳定性，在 77～300K 低温范围内，材料展示了显著的反热猝灭性能，其发光强度在252K时可达到77K时的 141% ；在298\~523K的高温区域，材料也展示了较好的热稳定性，加人 H₃BO₃ 优化后的发光强度在 423K 可保持室温下的 76% 。上述发光性能优化主要归因于以下两点： (1)H₃BO₃ 助熔剂的添加会减少 La₃Sb0₇ 杂相的生成，同时增加材料结晶性；(2)异价阳离子取代会诱导 Bi³⁺ 离子周围局域结构调控。上述发光性能优化策略的提出为铋激活红光发光材料的开发和性能优化提供了参考。
本期荐读 | 惰性壳层介电效应对核壳结构上转换纳米晶发光性能的影响

本期荐读 | 惰性壳层介电效应对核壳结构上转换纳米晶发光性能的影响

摘要：采用共沉淀法和逐层包壳法，制备了以为核，分别以 NaLuF₄,NaYF₄ 、NaGdF₄ 为惰性壳层的多种核壳结构上转换纳米晶。利用上转换发射光谱、发光寿命等测试手段研究了惰性壳层组分对核壳结构上转换纳米晶发光性能的影响规律和机制。实验结果表明,核壳结构纳米晶的上转换发光强度及 Yb³⁺ 发光寿命随惰性壳层呈现如下递减趋势： NaLuF₄>NaYF₄>NaGdF₄ ，即三种惰性壳层对表面猝灭作用的抑制能力依次减弱；这种差异在高猝灭倾向的水性分散环境中更为显著。理论计算表明，不同壳层材料的介电常数差异可能是性能差异的关键因素，其中NaLuF4相对介电常数最低，有效降低了核内活性离子与表面吸附基团的电偶极矩相互作用，抑制了非辐射能量损失。本研究揭示了惰性壳层介电特性对表面猝灭效应可能的影响，可为高亮度上转换纳米晶核壳组成设计提供指导。
材料合成及性能 | NaErF₄ 基近红外二区纳米发光材料的生物应用进展

材料合成及性能 | NaErF₄ 基近红外二区纳米发光材料的生物应用进展

摘要：相比可见与近红外一区(NIR-I)波段，近红外二区(NIR-II)因其更深的组织穿透深度与更低的背景荧光,成为生物成像领域的研究热点。近年来,富Er体系(NaErF4基)NIR-Ⅱ探针在生物医学光子学领域的应用研究取得了显著进展。这些研究不仅聚焦于提升成像信噪比和检测灵敏度，还致力于实现对肿瘤区域的精准成像引导治疗。本文系统综述了NaErF4基NIR-I发光纳米材料的设计策略、发光机制及其在生物应用中的最新进展，并探讨了其在未来转化过程中面临的挑战。
材料合成及性能 | 基于含氯配体后处理 CsPbBr₃ 纳米晶用于青光LED

材料合成及性能 | 基于含氯配体后处理 CsPbBr₃ 纳米晶用于青光LED

摘要：全无机钙钛矿 CsPbX₃(X=Cl,Br,I) 纳米晶(PNCs)具有发光效率高、发射波长可调等优点，但稳定性差限制了其实际应用。本文选用含氯(CI)配体，采用后处理策略制备了发光颜色可调的 CsPb(Br/Cl)₃PNCs ，并对其发光性能和稳定性进行了研究。引入的CI可以与 c_sPbBr₃ PNCs的 Br^- 进行交换，同时钝化PNCs表面缺陷。通过调节含CI配体的浓度， CsPb(Br/Cl)₃ PNCs可以实现绿光到蓝光的发射调控。其中，青光发射的CsPb(Br/Cl)₃ PNCs在水溶液中浸泡15天后仍具有较高的发光强度，且发射峰位和半峰宽(FWHM)无明显变化，光致发光量子效率(PLQY)较未处理的 c_sPbBr₃ PNCs有所提升。最后，将 CsPb(Br/Cl)₃ PNCs与 370nm 芯片组合制作了青光发射的发光二极管（LED),其色度坐标为(0.116,0.264),说明其在补充白光LED中所缺青光部分具有一定的应用前景。
材料合成及性能 | 多色发光硫量子点-硫化镉复合纳米颗粒的制备与光学性能

材料合成及性能 | 多色发光硫量子点-硫化镉复合纳米颗粒的制备与光学性能

摘要：报道了一种简便高效的方法制备荧光颜色可调的硫量子点-硫化镉( SQDs -CdS)复合纳米颗粒，采用多种表征技术证实了SQDs-CdS复合纳米颗粒的成功制备。研究结果表明，通过调节反应温度和溶液pH值，可以实现复合纳米颗粒发射波长从蓝光到橙光的调控，这为解决硫量子点( SQDs_? 荧光颜色难以调控的难题提供了方法。不仅如此，与单独的SQDs相比，SQDs-CdS复合纳米颗粒的光稳定性提升了 25% 。同时，荧光量子产率相较于单独的CdS量子点提高了 4.54% 。此外，基于复合纳米颗粒卓越的水分散性，将其与聚乙烯醇(PVA)水溶液混合后成膜，能简便地制备出可发射不同颜色荧光的聚合物复合膜，表明SQDs-CdS复合纳米颗粒在荧光聚合物复合材料、光学器件、柔性显示等领域具有良好的应用潜力。
材料合成及性能 | 基于局部配位缺陷 WO_3-x 薄膜的电致变色原位可调谐近红外减光片

材料合成及性能 | 基于局部配位缺陷 WO_3-x 薄膜的电致变色原位可调谐近红外减光片

摘要：可调谐减光片是一种能够在宽谱段内均匀衰减光线强度而不改变光谱分布的光学元件，在光学成像、光电探测及光通讯等领域展现出广阔的应用前景。区别于传统机械旋转等调谐方式，原位可调谐减光片的开发是其走向小型化、智能化和高度集成化的关键。电致变色材料可在外电压作用下连续、可逆地改变光学透过率，是实现原位可调谐减光片的理想候选者。然而，受电致变色材料电子结构的限制，其各波段的光谱变化很不均衡，难以满足宽带均匀减光要求。此外，常用的透明电极如氧化铟锡(ITO），氟掺杂氧化锡（FTO)等的近红外透过率低，严重制约近红外可调减光片的发展及应用进程。针对上述挑战，本研究将局部存在配位缺陷的 WO_3-x 薄膜沉积在铈掺氧化铟（ Ce:In₂O₃ ，ICO)可见近红外宽带透明电极上，制备了电致变色原位可调谐近红外减光片，实现了宽带均衡的透过率衰减 (1000～2500nm ，透过率波动仅为 7.2% ),其最大光学对比度高达 51.7% ，着色和褪色响应时间分别为 6.3s 和 4.7s ，着色效率达 80.7cm²?C^-1(1000nm 处），且在循环2500次后光学对比度仅降低 4.7% 。相关结果为高性能原位可调谐近红外减光片设计构筑提供了参考。
器件制备及器件物理 | 电场驱动少层黑磷激子近红外发光器件

器件制备及器件物理 | 电场驱动少层黑磷激子近红外发光器件

摘要：二维半导体具有原子层极限厚度和范德华集成特性，发光在室温下由激子主导，是微纳光电子器件的前沿研究材料。其中,电激发的激子发光器件是研究其新奇发光物理和推进微纳光电器件集成应用的关键。当前，二维半导体激子发光器件主要集中于可见光波段，近红外通讯波段电致发光器件的构筑还存在挑战。本研究基于双层和三层黑磷的激子近红外荧光特性，利用横向电场对其激子发光进行调控，并进一步构筑了电场驱动的非注入型激子近红外发光器件，工作波长分别为 1150nm 和 1500nm 附近。利用少层黑磷激子构筑的近红外电驱动发光器件拓展了二维材料电致发光器件的波段，为近红外微纳发光器件提供了新的材料与路径。
器件制备及器件物理 | 基于 SiO₂ 纳米球与荧光粉色转换层的高质量白光OLED器件

器件制备及器件物理 | 基于 SiO₂ 纳米球与荧光粉色转换层的高质量白光OLED器件

摘要：白光有机发光二极管(WOLED)凭借其轻薄、柔性和面光源特性，在固态照明与显示领域备受瞩目。但WOLED仍面临着寿命不足、色坐标漂移、功率效率不高等挑战。为了解决这些挑战，本研究构建了蓝光OLED激发黄和红双色荧光粉薄膜的复合结构，通过全光谱匹配筛选荧光粉，并优化荧光粉薄膜的光谱特性，成功实现了高显色指数(CRI)92.5的白光器件。并且通过引入 SiO₂ 纳米球作为分散介质和散射介质，一方面有效抑制荧光粉团聚引发的Forster共振能量转移(FRET)效应，同时又提高了蓝光OLED的出光效率，使器件功率效率从 47lm/W 提升至 58lm/W ，相对增幅达 23% 。本方案兼具OLED的传统优势与荧光粉的卓越稳定性，简化了工艺流程并显著降低生产成本。实验表明，器件在4\~10V电压范围内色坐标偏移 ΔCIE<0.008 ，在博物馆照明、医疗手术灯等高端场景中展现出重大应用潜力。该研究为新一代WOLED的产业化提供了可扩展的技术范式，对推动健康照明与柔性显示技术发展具有实际应用价值。
器件制备及器件物理 | 基于MAPbI电子传输层的颜色可调倒置有机发光器件

器件制备及器件物理 | 基于MAPbI电子传输层的颜色可调倒置有机发光器件

摘要：针对倒置有机发光器件(Organic light-emitting devices，OLEDs)中电子注人势垒高、载流子失衡等问题，引人 CH₃NH₃PbI₃(MAPbI₃) 钙钛矿作为电子传输层(ETL)。对比研究显示， MAPbI₃ ETL较传统有机材料4，7-二苯基-1，10-菲罗啉（ BPhen) 具有三重优势：（1）通过能级匹配使电子注人势垒降低了 0.9eV ；(2)单载流子器件展现出更优异的电子传输能力；(3)倒置OLED开启电压降低了1.7V，电流效率达 28.5cd/A ，且在 5000cd/m² 亮度下效率滚降率仅为 2.4% 。不仅如此，研究发现该ETL可动态调控激子复合区空间分布，成功实现了色坐标从（0.5760，0.3612)到(0.3993，0.3921)连续可调。该工作不仅为高性能倒置OLED提供了新型钙钛矿ETL解决方案，更揭示了界面调控在动态白光发射中的关键作用。
器件制备及器件物理 | 基于NALM被动锁模的超短脉冲掺饵光纤激光器

器件制备及器件物理 | 基于NALM被动锁模的超短脉冲掺饵光纤激光器

摘要：报道了一种基于非线性放大环形镜(NALM)的"8"字形腔锁模掺饵光纤激光器,利用非线性放大环形镜作为等效可饱和吸收体，在 1.55μm 波段实现了锁模超短脉冲激光输出。在泵浦功率为 245mW 时，激光器实现自启动锁模工作，输出功率为 1.58mW ，重复频率为 12.75MHz ，光谱中心波长为 1 564.62nm?3 dB带宽为5.08nm ，脉冲宽度为590fs。当泵浦功率以等量增加时，锁模脉冲的光谱宽度增加、脉冲宽度减小，在泵浦功率 400mW 时，得到最大的3dB光谱宽度为 5.92nm ，此时对应双曲正割拟合最小脉冲宽度为488fs。
发光学应用及交叉前沿 | 功能性聚集诱导发光荧光涂层研究进展

发光学应用及交叉前沿 | 功能性聚集诱导发光荧光涂层研究进展

摘要：功能性涂料因其在防水、防污、耐火、防锈、电磁屏蔽等方面表现出的诸多优异性能而成为涂料界的中流砥柱。作为功能性涂料中的重要一员——荧光功能性涂料得益于其独特的功能性和艺术性，在生物医药、化学检测、食品工程、特种设备等领域展现出良好的应用前景。然而，由于受到传统荧光剂聚集诱导猝灭效应（Aggregationcausedquenching，ACQ)的影响,荧光功能性涂料的应用严重受限。随着技术发展，聚集诱导发光材料（Aggregation-induced emission,AIE)的合成和开发有力打破了这一僵局。相较于传统荧光剂,AIE材料能够在聚集状态下发射强烈荧光，而在良性溶剂中荧光强度极弱。由于其在荧光量子产率、灵敏度、光稳定性及成像分辨率等方面表现出显著优势，因此被视为涂层制备中的理想颜料替代品。同时，分子结构多变性带来的可调控刺激响应性能也为多功能荧光涂层的制备提供了新的思路和可行性。针对AIE材料特殊的发光性能，本文综述了AIE功能性荧光涂层在化学检测、食品与医疗、公共安全以及其他智能涂层四大领域中的研究现状。此外，还分析了制约AIE荧光功能性涂层规模化发展的主要问题及解决方案，并对其未来的发展前景和方向进行了展望。

过往期刊

更多

猜你喜欢

陕西青年职业学院电子阅览室