以蒽作为三线态-三线态湮灭（TTA）型蓝光材料的基元，通过在蒽的9和10位分别引入弱给电子基团二苯并噻吩和弱吸电子基团苯氰，设计合成了两个给体-受体型深蓝光TTA材料4-（10-（二苯并［b，d］噻吩-4-基）蒽-9-基）苯腈（2）和4-（10-（二苯并［b，d］噻吩-2-基）蒽-9-基）苯腈（3），并对它们的热稳定性、电化学性质、光物理性质及电致发光性质进行了系统表征。在纯膜状态下，两个化合物的光致发光峰分别位于445 nm和451 nm处，光致发光量子产率分别为40.2%和57.9%。基于化合物2和3的非掺杂器件的电致发光峰分别位于448 nm和458 nm处，实现了深蓝光发射。两个器件获得了较好的发光效率，其最大电流效率分别为4.2 cd·A^-1和6.9 cd·A^-1，最大功率效率分别为2.3 lm·W^-1和3.6 lm·W^-1，最大外量子效率分别为3.8%和5.6%。即使在 1 000 cd·m^-2亮度下，两个器件的外量子效率依然保持在3.7%和5.4%，表现出极低的效率滚降。

以噻吨酮作为受体、3，6?（二咔唑基）三咔唑作为给体设计合成了一种具有延迟荧光特性的Y型分子（TX?TCz）。模拟计算表明化合物HOMO和LUMO能级完全分离且在苯环上存在较小的重叠，有助于获得小的S₁和T₁的能级差ΔE_ST。随着溶剂极性的增加，化合物发射峰发生明显的红移且由于电荷转移态和局域激发态的共存产生了双峰发射。在纯膜中TX?TCz的发射峰位于513 nm，量子产率为11.5%。基于低温下荧光和磷光发射峰，计算得到化合物的ΔE_ST为0.03 eV，并且检测到μs级的寿命，说明化合物具有延迟荧光发射。与此同时，化合物展示了良好的热稳定性能和电化学性能，有助于制备高性能OLED器件。其在掺杂浓度为5%（wt）的器件中展示了良好的蓝光性能，发射峰位于463 nm，最大外量子效率为1.53%；在非掺杂器件中展示了良好的绿光发射（522 nm），最大外量子效率达到1.81%。

设计合成了一种以蒽［2，3?b］苯并呋喃为核心的新型化合物，通过给体咔唑基团修饰得到化合物2?（蒽［2，3?b］苯并呋喃?3?基）?9?苯基?9H?咔唑（ABPCz）。经过掺杂器件研究，ABPCz可以实现蓝光发射，最大电流效率为8.79 cd/A，最大外量子效率为7.8%，CIE（0.17，0.23），峰值光谱448 nm，在476 nm处有较强的肩峰，在 1 000 cd/m²初始亮度下测试器件LT90（亮度衰减到初始亮度的90%）寿命达到153 h。结果表明，蒽［2，3?b］苯并呋喃经过咔唑基修饰可以得到高效、长寿命的蓝光器件，这为设计开发高性能蓝光材料提供了一个新途径。

Despite the rapid advances of red and green perovskite light-emitting diodes (PeLEDs), achieving high brightness with high external quantum efficiency (EQE) remains a challenge for the pure-blue PeLEDs, which greatly hinders their practical applications, such as white-light illumination and in optical communication as a high-speed and low-loss light source. Herein, we report a high-performance pure-blue PeLED based on mixed-halide quasi-2D perovskites incorporated with a zwitterionic molecule of 3-(benzyldimethylammonio) propanesulfonate (3-BAS). Experimental and density functional theory analysis reveals that 3-BAS can simultaneously eliminate non-radiative recombination loss, suppress halide migration, and regulate phase distribution for smoothing energy transfer in the mixed-halide quasi-2D perovskites, leading to the final perovskites with high photoluminescence quantum yield and robust spectrum stability. Thus, the high-performance pure-blue PeLED with a recorded brightness with 1806 cd m ^{- 2} and a relative higher EQE of 9.25% is achieved, which is successfully demonstrated in a visible light communication system for voice signal transmission. We pave the way for achieving highly efficient pure-blue PeLEDs with great application potential in future optical communication networks.

在GaAs基GaInP/AlGaInP单量子阱结构外延片上分别使用磁控溅射设备生长ZnO薄膜和等离子增强化学气相沉积设备生长SiO₂薄膜，以ZnO介质层作为Zn杂质诱导源，采用固态扩Zn的方式对激光器进行选择性区域诱导以制备非吸收窗口来提高器件的腔面光学灾变损伤阈值，从而提高半导体激光器的输出功率和长期可靠性。在580~680 ℃、20~60 min退火条件下对Zn杂质诱导量子阱混杂展开研究，实验发现，ZnO/SiO₂或ZnO/Si₃N₄复合介质层的采用比单一Zn介质层的杂质诱导蓝移量大，且在680 ℃、30 min的条件下获得了最大55 nm的蓝移量。分析结果表明，介质层所施加的压应变会将外延片表面GaAs层中Ga原子析出，促使Zn原子进入外延层中以诱导量子阱混杂。通过测量光致发光光谱发现发光强度并没有明显下降，可为后期器件制作提供借鉴。

作为传统显示器强有力的竞争者之一，量子点发光二极管（QLED）在显示领域备受关注。然而，高性能蓝光QLED器件的发光材料中通常含有镉或铅，这两类重金属有毒元素对人体健康和生态环境不利，也阻碍了QLED器件的规模化商用进程。因此，高质量无镉无铅型蓝光量子点材料的研发成为推动新型显示产业发展的动力和业界迫切追求的目标。历经数十年发展，InP和ZnSe等无镉无铅量子点材料的蓝光发射性能已取得较大进步，随着合成策略及蓝光材料的进一步优化改进，环境友好型蓝光量子点发光二极管器件性能有望追上传统红、绿光量子点器件的步伐。本文分别从合成优化手段、表面包覆策略、核壳结构类型、发光性能参数等方面进行汇总，系统综述了当前无镉无铅型蓝光InP和ZnSe量子点材料的研究进展，指出了QLED蓝光材料未来的发展方向。

光催化以其反应条件温和、能直接利用太阳能转化为化学能的优势, 而备受科研人员的关注。如何拓展光谱吸收范围及阻止光生“电子-空穴”复合, 是目前光催化研究领域的热点。本工作通过阳极氧化制备出非晶TiO₂纳米管(TiO₂NTs), 利用机械液压法将熔融铟锡合金压入非晶TiO₂中, 得到In_9.45Sn₁/TiO₂NTs, 再经高温煅烧后得到ITO/TiO₂NTs复合材料。实验对比了TiO₂NTs、In_9.45Sn₁/TiO₂NTs与ITO/TiO₂NTs对去除水溶液中亚甲基蓝的光催化性能, 在180 min光照下, ITO/TiO₂NTs的降解效果最佳, 降解效率达96.14%。利用紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)研究了TiO₂NTs、In_9.45Sn₁/TiO₂NTs和ITO/TiO₂NTs的光吸附性能, ITO/TiO₂NTs的吸光度最强。结合瞬态光电流响应、光电流密度电势、电化学阻抗谱和Mott-Schottky测试结果可知, ITO/TiO₂NTs比TiO₂NTs具有更高的电荷转移能力和供体密度, 抑制了空穴和电子的复合, 从而增强光电化学性能。经过五次循环后, ITO/TiO₂NTs的降解效率保持在90.28%。自由基捕获实验结果表明, •O₂^-和•OH是光催化降解的主要活性物质。

为实现高功率的蓝光半导体激光输出，对蓝光巴条的封装技术进行了研究。利用金锡硬焊料封装了高功率氮化镓（GaN）蓝光半导体激光巴条，应用铜钨过渡热沉作为缓冲层抑制了铜热沉和GaN激光芯片之间封装残余应力，采用高精度贴片机将芯片共晶键合在铜钨过渡热沉上。贴片质量的好坏直接影响了器件的输出特性，所以重点分析了贴片机的焊接温度焊接压力、焊接时间对器件的影响。实验结果表明：当贴片机的焊接温度为320 ℃、焊接压力为0.5 N、焊接时间为40 s时，焊料层界面空洞最少，热阻最低为0.565 ℃/W，阈值电流最低为4.9 A，在注入电流30 A时，输出光功率最高为32.21 W，最高光电转换效率达到了23.3%。因此，在优化焊接温度、焊接压力、焊接时间后，利用金锡硬焊料将蓝光半导体激光芯片共晶键合在铜钨过渡热沉的技术方案是实现蓝光半导体激光巴条高功率工作的有效途径。