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发光学报

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2026年08期

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封面文章 | 人体耦合驱动的交流场致发光湿敏可视化薄膜传感器

封面文章 | 人体耦合驱动的交流场致发光湿敏可视化薄膜传感器

摘要：随着可穿戴电子、智能感知和柔性交互技术的快速发展，人机交互系统对信息反馈的实时性、直观性和便捷性提出了更高要求。作为一种新兴的人机交互技术平台，基于交流场致发光的可视化传感器能够将外界刺激直接转化为光学信号，推动了人机交互平台的发展。但现有场致发光可视化传感器普遍依赖外接交流激励，仍存在系统刚性较强、集成度有限以及对微弱刺激可视化转换能力不足等问题。针对上述问题，本文开发了一种基于场致发光的湿敏可视化薄膜传感器。该传感器采用多层柔性结构设计，主要由皮肤黏附层、导电层、发光层和传感层组成。在相对湿度40%~95%范围内，当离子液体[EMIM][TFSI]质量分数为2%时，传感器展现出优异的高对比光学响应特性。同时，它具有良好的贴肤性、柔韧性与可拉伸性，可稳定附着于人体表面并适应复杂形变。我们通过将交流电致发光与湿度传感凝胶结合，构建湿度诱导发光机制，实现了对湿度的直观可视化响应。同时，通过人体与环境电磁场之间建立的能量传输回路，该传感器无需传统刚性供电单元即可实现无线驱动，提升了便携性与应用灵活性。进一步地，该传感器能够利用人体皮肤的自然湿度，实现非接触式可视化交互，为构建柔性、无线、可感知的人机界面提供了新的设计思路，并展现出其在智能交互显示与可穿戴电子领域的应用潜力。
特邀报告 | 力致发光材料的前沿应用进展

特邀报告 | 力致发光材料的前沿应用进展

文章编号：1000-7032(2026)08-1326-17 摘要：力致发光是固体材料在机械作用下产生光发射的独特现象，因其具备自供能、可视化、响应灵敏等优势，展现出广阔的应用前景。本文综述了近年来力致发光材料在自供能传感、工程结构健康监测、信息安全加密及生物医学成像等方向的新兴应用进展，并简要分析了材料亮度提升与光谱调控的关键技术路径。同时，指出了当前存在的机理研究尚不充分等挑战，并展望
特邀报告 | 力致发光触觉传感器件研究进展

特邀报告 | 力致发光触觉传感器件研究进展

摘要：触觉传感是实现具身智能高维感知的重要基础，在智能机器人、智能制造、智能交互、虚拟/增强现实等领域具有重要应用价值。力致发光材料能够在机械刺激作用下直接产生光信号，为触觉信息的可视化获取提供了新的技术途径。相较于传统基于电信号读出的触觉传感器件，力致发光型触觉传感器件具有结构灵活、抗电磁干扰能力强以及易于实现高空间分辨率成像等优势。近年来，随着材料创新与结构设计的不断进步，基于力致发光的触觉传感技术取得了显著进展。本文系统综述了力致发光材料在触觉传感器件中的研究进展。从触觉传感应用需求出发，归纳了力致发光材料的关键性能指标及其优化策略，包括灵敏度提升、循环稳定性增强、传感范围拓展以及信噪比优化等，同时总结了高空间分辨触觉成像与多模态传感的发展现状。在应用层面，介绍了力致发光触觉传感器件在电子签名、人工皮肤、手势识别、人机交互及软体机器人等领域的典型应用。最后，讨论了当前力致发光触觉传感器件在静态刺激响应、多物理场信号解耦及系统集成等方面面临的主要挑战，并对其未来发展方向进行了展望。本文可为力致发光材料在触觉传感领域的进一步研究与应用提供参考。
特邀综述 | 核/壳结构钙钛矿纳米晶及其发光二极管研究进展

特邀综述 | 核/壳结构钙钛矿纳米晶及其发光二极管研究进展

文章编号：1000-7032(2026)08-1370-16 摘要：金属卤化物钙钛矿发光二极管具有色纯度高、色域广以及制备工艺流程简易等优势，近年来，其性能发展迅速，器件外量子效率已突破30%。其中，核/壳结构的钙钛矿纳米晶凭借其提升的材料稳定性以及可调的半导体特性，极大地推进了钙钛矿发光二极管的效率与器件寿命进展。本综述对核/壳钙钛矿纳米晶进行了系统分类，并重点阐述壳层对钙钛矿光电性质
特邀综述 | 氮化碳量子点的合成、光学性质及应用研究进展

特邀综述 | 氮化碳量子点的合成、光学性质及应用研究进展

摘要：石墨氮化碳量子点 (g-C₃N₄QDs) 由于其独特的物理化学特征而受到广泛关注。这类材料在结构与形貌以及光电性能等方面表现出显著优势。它具有易于化学功能化、性能可调控、生物相容性良好及在不同介质中具有良好的分散性等特点，这使其在光催化、生物医药、传感、生物成像、太阳能电池等领域显示出良好的应用前景。本文综述了 g-C₃N₄ QDs的合成、光学性质和应用，并对合成策略优化、功能化设计及应用拓展进行了展望。
研究快报 | 基于缺陷钝化与载流子传输协同优化的高效蓝光钙钛矿发光二极管

研究快报 | 基于缺陷钝化与载流子传输协同优化的高效蓝光钙钛矿发光二极管

摘要：尽管钙钛矿发光二极管的性能在红光和绿光波段已取得显著突破，但实现高效的蓝光钙钛矿发光二极管仍受限于发光层严重的非辐射复合以及电荷注入不平衡等瓶颈。本研究采用钙钛矿层内部体相调控与功能层界面修饰相结合的协同优化策略提高蓝光钙钛矿发光二极管发光效率。实验结果表明，EABr掺杂准二维钙钛矿 PEA₂(CsPbBr₃)₂PbBr₄使得发射光谱从 519nm 蓝移至 480nm，并有效抑制了非辐射复合。此外，在PEDOT:PSS引入PSS-Na并与PVK构成m-PEDOT:PSS/PVK双层空穴传输结构。PSS-Na的引入提高了PEDOT:PSS的功函数，从而降低了空穴注入势垒，提高了空穴传输效率，同时PVK中的咔唑基团能够有效钝化发光层中的缺陷并抑制激子猝灭。基于以上协同优化策略的钙钛矿发光二极管亮度从 258cd/m² 提升至 1087cd/m²，外量子效率从 4.98% 提升至 12.7%。该协同优化策略为实现高性能蓝光钙钛矿发光二极管提供了新的思路。
本期荐读 | Cs₂ZrCl₆:Pt⁴⁺/Ln³⁺ 的蓝光激发近红外发光及机理

本期荐读 | Cs₂ZrCl₆:Pt⁴⁺/Ln³⁺ 的蓝光激发近红外发光及机理

摘要：高效的蓝光激发近红外（NIR）发光材料在生物成像与夜视领域具有至关重要的作用。采用共沉淀法制备了 Ln3+（Cr3+，Yb3+，Nd3+，Er3+）和 Pt4+ 共掺杂的近红外发光材料。基于双钙钛矿结构的材料，通过 Ln3+ 的掺杂实现了多种波长的近红外一区（NIR-I）和近红外二区（NIR-II）发射（Cr3+：900nm，Yb3+：1002nm，Nd3+：1070nm，Er3
本期荐读 | 近红外二区发射荧光粉 Li₃PO₄:Mn⁵⁺ 的合成与发光性能调控

本期荐读 | 近红外二区发射荧光粉 Li₃PO₄:Mn⁵⁺ 的合成与发光性能调控

摘要：近红外二区(NIR-Ⅱ)荧光由于其更深的穿透深度和更高的成像分辨率，在荧光成像领域具有独特的优势。 Mn⁵⁺ 离子具有位于NIR-Ⅱ区精准的超窄带发射特性，然而，由于其价态不稳定性，要实现 Mn⁵⁺ 的发光仍然充满挑战。本文利用高温固相法合成Mn掺杂的 Li₃PO₄ 体系，通过理论计算预测了Mn原子可能的掺杂格位，重点阐述了煅烧温度(600~700℃)和气氛(空气、氧气)对于 Mn⁵⁺ 1120nm发光强度的影响，明晰了氧气有利于实现 Mn⁵⁺ 更强发光的物理机制。最终，获得了具有最优发光性能的样品。基于其良好的热稳定性( T₅₀=435K )，制备了荧光粉转换型近红外LED(NIR pc-LED)器件，探索了光源在防伪信息识别方面的潜在应用。本文有望为高温固相法合成调控 Mn⁵⁺ 激活的荧光材料提供研究思路。
材料合成及性能 | 过渡金属掺杂硫化镉量子点的发光机制与应用研究进展

材料合成及性能 | 过渡金属掺杂硫化镉量子点的发光机制与应用研究进展

摘要：硫化镉(CdS)量子点作为经典的Ⅱ-Ⅵ族半导体发光材料，因其较高的量子产率、可调的发射光谱等优异的光学性能受到广泛关注。然而，其本征的带边辐射发光机制导致斯托克斯位移较小，自吸收严重；同时高比表面积带来的特有表面缺陷极易引发非辐射复合，严重制约了其在高性能光电器件和生物传感中的进一步应用。为突破上述本征性能瓶颈，将过渡金属离子（如 Mn²⁺ 、 Cu⁺/Cu²⁺ 、 Ag⁺ 、 Co²⁺ 等）引入CdS晶格中进行掺杂改性，成为当前解决该核心问题的有效途径。掺杂不仅通过引入中间能级改变了激子复合路径，有效缓解上述缺陷，还能赋予材料长发光寿命、大斯托克斯位移以及优异的磁学、光电催化特性。本文系统综述了近年来过渡金属掺杂CdS量子点的研究进展。首先，深入阐述了不同掺杂离子在CdS基质中的发光机制及载流子超快动力学；其次，总结了掺杂位置及表面包覆对发光效率的调控策略；最后，系统归纳了其在白光LED、荧光传感、光电探测及光催化领域的最新应用进展，并对该领域面临的无镉化挑战及未来发展方向进行了展望。
材料合成及性能 | 基于松香 D-A 骨架 TICT-AIE 协同效应的双通道发射调控及性能研究

材料合成及性能 | 基于松香 D-A 骨架 TICT-AIE 协同效应的双通道发射调控及性能研究

摘要：以脱氢松香酸为刚性骨架，通过引入三苯胺给体单元与萘酰亚胺受体单元，成功构筑了兼具TICT与AIE特性的新型发光衍生物A-TPA-N，依托混合溶剂荧光测试系统解析其发光机制，重点探究了差异化激发波长下的双通道发射行为，以及溶剂极性、聚集效应对LE态与ICT态发光的调控规律。此外，天然手性骨架成功诱导了圆偏振发光。本文为开发高性能天然生物手性发光材料提供了新策略，并且这类材料在显示和生物成像等领域具有潜在的应用价值。
材料合成及性能 | Yb³⁺ 单掺与 Yb³⁺/Er³⁺ 共掺硅酸盐玻璃双芯光纤实现 1.0/1.5μm 双波段独立调控发光

材料合成及性能 | Yb³⁺ 单掺与 Yb³⁺/Er³⁺ 共掺硅酸盐玻璃双芯光纤实现 1.0/1.5μm 双波段独立调控发光

摘要：1.0 μm 与 1.5 μm 双波段激光在相干光通信、双色显微成像、多模态生物传感等领域具有重要应用，然而传统单芯共掺光纤因稀土离子间的能量传递竞争与增益耦合，难以实现两个波段的独立调控发光。针对上述问题，本文提出并制备了一种基于空间分区策略的双芯结构光纤，将 Yb³⁺ 单掺杂区与 Yb³⁺/Er³⁺ 共掺杂区分别置于两个独立纤芯，从结构上有效抑制离子间的能量传递竞争，实现 1.0 μm 和 1.5 μm 双波段发光的独立调控。通过优化调控硅酸盐玻璃组分并结合分子动力学模拟分析，制备出高稀土掺杂浓度的激光玻璃。在此基础上，采用双芯管棒法拉制出 Yb³⁺ 单掺与 Yb³⁺/Er³⁺ 共掺双芯光纤（以下简称 Yb-EY-DCF）。两个纤芯紧凑排列以保证泵浦效率，物理隔离允许对两个波段进行独立的组分优化。实验结果表明，该空间分区设计可有效避免传统共掺方案中浓度猝灭与能量传递效率之间的矛盾，在单一 976 nm 泵浦激发下同时获得两个波段的发光。这种 Yb-EY-DCF 有望用于 1.0 μm 与 1.5 μm 双波段光纤激光器或光放大器，尤其适用于需要两个波段独立调控或特定功率比例的应用场景。
材料合成及性能 | 基于 Ge₂Sb₂Te₅ 复合硅基微球腔回音壁模式的多级调制

材料合成及性能 | 基于 Ge₂Sb₂Te₅ 复合硅基微球腔回音壁模式的多级调制

摘要：聚焦于相变材料 Ge₂Sb₂Te₅(GST) 复合微球腔的回音壁模式 (WGM) 光谱多级调制展开研究。其目标在于借助 GST 材料相态可逆的特性，实现高效且可重复的 WGM 光谱多级调控。为突破传统 WGM 微腔多级调制的调制深度不足和中间态不稳定的瓶颈，本研究过程中，首先制备了 GST 复合微球腔并对其光学性能进行测试，随后结合不同相态下的仿真分析，对比该复合微球腔与本征硅基微球腔在基本光学特性方面的差异，最后开展了消光比测试以及多级调制实验。研究结果显示，GST 复合微球腔的 WGM 共振峰有效维持了本征硅基微球腔的谐振特性，并且具备较高的品质因子。同时，GST 复合微球腔在静态相变调制下能够稳定且可重复地实现约 15 dB 的强度调制，获得 7 个稳定的调制层级。本研究为多级光存储、可编程光调制以及集成传感等应用提供了切实可行的器件方案与实验依据，在集成光学领域展现出广阔的应用潜力。
器件制备及器件物理 | 载流子传输调控对 1.3μm 垂直腔面发射激光器微分增益的影响

器件制备及器件物理 | 载流子传输调控对 1.3μm 垂直腔面发射激光器微分增益的影响

摘要：利用 PICS 3D(Photonic integrated circuit simulator in 3D) 仿真软件设计了一种具有 InGaAs 过渡势垒和双氧化层结构 1.3 μm 垂直腔面发射激光器(Vertical cavity surface emitting laser, VCSEL)，旨在提高有源区内部的载流子分布均匀性，改善载流子的传输特性，从而提高微分增益。结果
器件制备及器件物理 | 基于 Ga-Diamond 液态金属常温封装的高功率 LD 巴条热应力抑制研究

器件制备及器件物理 | 基于 Ga-Diamond 液态金属常温封装的高功率 LD 巴条热应力抑制研究

摘要：在高功率半导体激光器巴条封装中，由芯片与热沉之间热膨胀系数失配引起的残余热应力是制约器件性能与可靠性的关键问题。该应力可导致芯片翘曲并引发SMILE效应，从而劣化激光器的光学一致性。针对上述问题，本文提出了一种基于Ga-Diamond液态金属复合连接层的常温封装方案，通过避免回流过程中的温度梯度及界面刚性约束，从机理上实现热应力的有效抑制。仿真结果表明，采用该封装方案后，芯片最大应力可降低至约0.9 MPa，形变量接近于零。实验结果进一步验证，SMILE值由1.40 μm显著降低至0.17 μm。在50 A驱动电流下，器件光输出功率由58.5 W提升至63.5 W，电光转换效率由58.5%提高至64.8%。研究表明，Ga-Diamond液态金属连接层所提供的柔性界面与常温封装工艺可实现热失配应变的有效释放，为低应力、高亮度半导体激光器巴条的实现提供了一种具有应用潜力的技术路径。
器件制备及器件物理 | 激基复合物调控的低启亮 TTA 上转换 OLEDs 的激子动力学分析及其机制探讨

器件制备及器件物理 | 激基复合物调控的低启亮 TTA 上转换 OLEDs 的激子动力学分析及其机制探讨

摘要：采用三线态-三线态湮灭(Triplet-triplet annihilation, TTA)上转换发光材料可以制备超低电压有机发光二极管(Organic light-emitting diodes, OLEDs)，为高功率效率OLEDs的实现提供了可能，然而这类器件的工作机制仍有待进一步研究。本文制备了Rubrene/C70橙光和m-MTDATA/PIAnCN蓝光OLEDs，并对它们的电致发光(Electroluminescence, EL)性能进行了研究。可以看到，两个器件都实现了超低启亮电压，橙光器件的启亮电压达到1V，蓝光器件的启亮电压低至2V。实验研究表明，由于两个有机层之间大的势垒，在EL过程中首先在界面处形成激基复合物(Exciplex)，随后将激子能量传递给Rubrene和PIAnCN的三线态能级，最终导致两个分子的TTA上转换发光。这一EL过程可以从不同电流密度的亮度非线性关系得到实验验证。在低电流密度下，亮度与电流密度的二次方成正比；而在高电流密度下，亮度随着电流密度的增大而线性增大。通过激子动力学模型的建立，进一步证明了这一EL过程，为低启亮TTA上转换OLEDs的机制探讨提供了物理依据。
器件制备及器件物理 | 多功能钝化剂协同调控准二维蓝光钙钛矿发光二极管性能

器件制备及器件物理 | 多功能钝化剂协同调控准二维蓝光钙钛矿发光二极管性能

摘要：蓝光钙钛矿发光二极管(Perovskite light-emitting diodes, PeLEDs)因发光层内部Br/Cl分布不均以及严重的非辐射复合现象导致发光效率和稳定性较低。本文引入了多功能钝化剂[4-(3,6-二甲基-9H-咔唑-9-基)丁基]磷酸(Me-4PACz)，利用其磷氧基团(—P=O)与钙钛矿中未配位 Pb²⁺进行配位，钝化缺陷，同时Me-4PACz与苯乙胺溴化铵(PEABr)之间形成氢键作用，从而协同调控钙钛矿结晶动力学过程，优化相分布，实现不同相间的高效能量传递。基于该优化策略的PeLEDs器件的最大亮度和外量子效率分别达到 2058cd/m²和 15.2%，并展现出良好的光谱稳定性。
发光学应用及交叉前沿 | 用于氟离子检测的芘酰亚胺荧光探针

发光学应用及交叉前沿 | 用于氟离子检测的芘酰亚胺荧光探针

文章编号：1000-7032(2026)08-1516-08 摘要：氟离子在生命健康与环境安全中有着双重作用，实现对其快速、高灵敏及高选择性的检测具有重要意义。本文制备了一种新型的芘酰亚胺衍生物(PyDI-APTMS)用于检测氟离子。采用核磁共振谱图、荧光光谱和紫外-可见吸收光谱等手段对探针的分子结构、光物理性质、氟离子检测性能以及传感机理进行了研究。实验结果表明，氟离子的加入会引发PyD
发光学应用及交叉前沿 | 基于逻辑门调控的碳点荧光传感体系对银离子和L-半胱氨酸的高灵敏检测

发光学应用及交叉前沿 | 基于逻辑门调控的碳点荧光传感体系对银离子和L-半胱氨酸的高灵敏检测

摘要：以对苯二胺和邻苯二胺为前体，采用溶剂热法合成蓝色荧光碳点(B-CDs)，荧光量子产率(QY)高达73.63%，构建了荧光传感器用于水体中 Ag⁺ 和畜禽肉中L-半胱氨酸(L-Cysteine，L-Cys)的快速检测。在370 nm的最佳激发波长下，随着 Ag⁺ 浓度在20.00~120.00 μ mol/L范围内增加，450 nm处荧光信号猝灭，604 nm处信号略微增强且红移，以此构建的比率荧光 (F₄₅₀/F₆₀₄) 与 Ag⁺ 浓度有良好的线性响应。当在B-CDs/ Ag⁺ 体系中加入浓度0~200.00 μ mol/L的L-Cys时，450 nm和604 nm处发射峰收缩至500 nm处并且该处荧光信号增强。B-CDs/ Ag⁺ 体系与L-Cys浓度具有良好的线性响应，并借助智能手机辅助设计了对L-Cys的可视化检测平台。在实际样品检测时，传感器具有优异的抗干扰性和重复性。该方法具有操作简便、成本低廉、灵敏度高及可靠性好等特点，荧光先关后开的响应现象提供了高选择性和信号可控性，使得该双目标物检测在环境监测、食品安全及相关领域具有广阔的应用前景。

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