所在位置:首页
> 专题栏目 > 科普宣传
中国科大制备出发光具有方向性的量子点
发布日期:2022-03-16 08:39 访问次数: 字号:[ ]

近日,中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、樊逢佳教授等人与多伦多大学 Oleksandr Voznyy 教授合作,在胶体量子点发光材料领域取得重要进展。该研究团队在量子点合成过程中引入晶格应力,调控量子点的能级结构,获得了具有高度发光方向性的量子点材料,此材料应用在量子点发光二极管(QLED)中有望大幅提升器件的发光效率。这一研究成果发表在《Science Advances》杂志上 [Science Advances 8, eabl8219 (2022)]。

外量子效率(EQE)是 QLED 器件性能的一个重要评价指标,因此一直是国内外相关研究关注的重点。然而随着研究的推进,器件的内量子效率已经趋于极限(100%),这时若要进一步提升 EQE 须从外耦合效率角度入手,即提升器件的出光效率。在提升外耦合效率方面,外加光栅或散射结构的方式会增加额外的成本,并带来诸如角度色差等问题。基于此,不增加额外的结构而是使用具有方向性的发光材料,被认为是一种更为可行的解决方案。

然而 QLED 中使用的量子点材料并不具有天然的发光偏振,针对这一点,研究团队经过理论计算和实验设计,在核-壳 CdSe-CdS 量子点制备过程中引入不对称应力,该应力成功调制了量子点的能级结构,使量子点的最低激发态变为由重空穴主导的面内偏振能级(图 1)。

 不对称应力使量子点的最低激发态变为由重空穴主导的面内偏振能级。

 不对称应力使量子点的最低激发态变为由重空穴主导的面内偏振能级。

随后,该研究团队使用背焦面成像等手段确认了此量子点材料的发光偏振(图 2),88% 的面内偏振占比使该材料具有很强的发光方向性,这一发光方向性的提升可以将 QLED 的效率极限从 30% 提升到 39%,为制造超高效率的 QLED 器件提供了一种新的解决思路。


信息来源:市科技局
分享: 【打印本页】 【关闭窗口】