兼具高效发光和电荷传输特性的有机半导体是实现有机电泵浦激光的理想候选材料，但其分子设计与合成面临着巨大挑战。高载流子传输和高效固态发光效率之间存在着天然的矛盾，这是因为高载流子传输要求分子紧密堆积并具有强的分子间相互作用，但这种相互作用会显著降低固态发光效率。本文综述了近年来报道的兼具电荷传输特性和高发光效率的联苯衍生物的研究进展，重点介绍了约20余种基于联苯衍生物的有机半导体材料，包括分子的设计策略、相关的光电性能及其在光电器件方面的应用，为兼具高电荷传输特性和高发光效率的有机半导体材料的研究提供了指导和借鉴，同时为发展与实现有机电泵浦激光奠定了材料基础。本文还对该领域未来发展的挑战、方向及机遇进行了简单评述。

为了对电子束泵浦钙钛矿量子点器件的建模与设计提供理论支撑，探究了电子束泵浦钙钛矿量子点膜层发光的微观过程，揭示了其能量转化模型与发光机理。首先从理论层面分析了电子束泵浦钙钛矿量子点发光与激射的微观物理过程，指出电子束泵浦量子点发光的激射阈值与发光阈值是构建其能量转化模型所需检测的宏观物理约束边界。分析讨论了其激射阈值与发光阈值的有效检测方法，并多次开展了具体的评估实验。最后，结合检测物理约束边界，模拟并构建了钙钛矿量子点膜层内部发光能量转化效率、纳米晶极化分布随电子束泵浦强度变化的关系。

针对匹配普通高压电源的超二代微光像增强器亮度增益在高温条件下大幅下降的问题，根据理论分析搭建了高低温试验平台，并分别对普通高压电源超二代像增强器、像增强管和普通高压电源的高低温特性进行研究。试验结果表明，匹配普通高压电源的超二代像增强器高温（ 55℃）亮度增益与低温（－55℃）相比衰减约 65%；在阴极电压、 MCP电压和阳极电压恒定的条件下，像增强管高温亮度增益仅衰减约 20%，且主要是由于阴极灵敏度和荧光屏发光效率随温度升高而降低导致的；普通高压电源高温（ 55℃）与低温（－55℃）相比阴极电压降低约 40 V，MCP电压降低约 18 V，阳极电压降低约 100 V，三者共同作用加剧了普通高压电源超二代像增强器高温亮度增益的衰减。因此，在高温条件下通过软、硬件的方式对电源阴极电压、 MCP电压和阳极电压进行补偿是提高普通高压电源超二代微光像增强器高低温亮度增益一致性的有效手段。

为获得具有稳定发光量子效率的铯铅卤纳米晶弥散玻璃，以CsPbBr₃纳米晶弥散玻璃为例，研究了热处理后水冷及低温二次热处理对玻璃中CsPbBr₃纳米晶结构与光学性能的影响。结果表明，高温热处理后对玻璃进行水冷会阻碍玻璃基质中CsPbBr₃纳米晶的生成，并显著降低CsPbBr₃纳米晶的发光量子效率。低温二次热处理能够促进CsPbBr₃纳米晶的生成，改善CsPbBr₃纳米晶的品质，提升其发光量子效率。该研究结果对具有稳定发光量子效率的铯铅卤钙钛矿纳米晶弥散玻璃的制备及其光电功能器件开发具有一定的参考价值。

为了提高发光二极管（LED）的发光效率, 在LED出光面放置金属光栅, 采用时域有限差分法进行了理论分析和模拟计算。结果表明, 对光栅优化后, 金属光栅对波长460nm的透射率接近1, 可提高LED的光提取效率;在此波长下, 可同时激发局域表面等离激元和表面等离极化激元, 有助于提高LED内量子效率; 且具有金属光栅结构的LED的发光效率是仅在出光面放置一层Ag薄层的LED的30倍。该研究为未来制备高发光效率的LED提供了理论指导。

已有用蓝光发光二极管（LED）激发绿橙双色荧光粉的荧光粉涂覆型白光LED的中视觉发光效率最大化光谱优化问题，目标函数为最大化多个亮度水平下的平均中视觉发光效率，该优化模型是对相关色温（CCT）进行离散穷举，仅能获得固定色温下不同亮度水平的平均中视觉发光效率最大值。为了在不同亮度水平下获得最大中视觉发光效率，提出了一种目标函数简单的非线性约束优化模型，同时将CCT作为在一定范围内变化的优化参数。实验结果表明，该模型可以在满足显色指数、色彩保真度和给定中视觉亮度水平的要求下，获得最优的LED光谱，真正实现在指定亮度水平下中视觉发光效率最大化的目的。

采用变激发功率红外光致发光（Photoluminescence，PL）光谱方法研究四个不同阱内δ掺杂面密度的GaSb_0.93Bi_0.07/GaSb单量子阱（Single Quantum Well，SQW）及其非掺杂SQW参考样品。通过分析GaSbBi SQW和GaSb势垒/衬底成分的PL强度演化，发现阱内δ掺杂导致红外辐射效率显著降低，相对下降幅度约为33%-75%。进一步分析结果表明，发光效率下降来源于界面恶化引发的“电子损失”和阱内晶格质量下降导致的“光子损失”的共同作用。这一工作有望为稀Bi红外发光器件的性能优化提供帮助。

机载环境的复杂多变, 对机载显示在重量、亮度、分辨率、散热等方面提出了很高的要求。Micro-LED技术存在红光LED和绿光LED内量子效率低下、器件热传递效率低下、驱动方案难以解决等问题, 因此Micro-LED的技术成熟度还不能够满足机载显示对主显示及微型显示器件的高要求。但是, Micro-LED具有高亮度、高分辨率、高像素密度等LCD和OLED不可比拟的优势, 有望用于机载环境下的平视显示仪、主显示等应用场景。本文综述了Micro-LED的研究进展, 提出了Micro-LED亟待解决的技术问题, 探讨了相关技术问题可能的解决方向以及Micro-LED在机载上的应用前景。总之, Micro-LED的轻质、高亮度、高分辨率等特性足以满足机载显示在重量、亮度、分辨率等方面的高要求。理论上, 由于Micro-LED具有优异的显示特性, Micro-LED显示技术将会成为机载显示极具优势的新型显示技术。

卤族钙钛矿量子点暴露在空气中,其发光效率通常很难保持稳定。本文采用磁力搅拌的方法把溴化铅铯量子点掺入到柔性微透镜阵列聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜中,显著提高了溴化铅铯量子点的稳定性。实验研究发现制备的溴化铅铯量子点PDMS膜浸泡在水中和反复拉伸1000次其发光效率不下降。重要的是在PDMS表面引入微透镜阵列结构,发现微透镜阵列能够显著提高溴化铅铯量子点PDMS膜的发光效率和疏水性。这种柔性微透镜阵列量子点PDMS膜有望用于柔性LED中提高器件的发光效率和疏水性。