我國制備出強發(fā)光方向性量子點材料

2022年3月28日，中國科學(xué)院微觀磁共振重點實驗室杜江峰院士、樊逢佳教授等人與其他科研人員合作，在量子點合成過程中引入晶格應(yīng)力，調(diào)控量子點的能級結(jié)構(gòu)，獲得了具有強發(fā)光方向性的量子點材料，此材料應(yīng)用在量子點發(fā)光二極管（QLED）中有望大幅提升器件的發(fā)光效率。這一研究成果日前發(fā)表在《科學(xué)進展》雜志上。

外量子效率（EQE）是QLED器件性能的一個重要評價指標(biāo)，因此一直是國內(nèi)外相關(guān)研究關(guān)注的重點。然而隨著研究的推進，器件的內(nèi)量子效率已經(jīng)趨于極限，這時若要進一步提升EQE須從外耦合效率角度入手，即提升器件的發(fā)光效率。在提升外耦合效率方面，外加光柵或散射結(jié)構(gòu)的方式會增加額外的成本，并帶來諸如角度色差等問題。基于此，不增加額外的結(jié)構(gòu)而使用具有方向性的發(fā)光材料，被認為是一種更為可行的解決方案。

然而，QLED中使用的量子點材料并不具有天然的發(fā)光偏振，針對這一點，研究團隊經(jīng)過理論計算和實驗設(shè)計，在核—殼量子點制備過程中引入不對稱應(yīng)力，該應(yīng)力成功調(diào)制了量子點的能級結(jié)構(gòu)，使量子點的最低激發(fā)態(tài)變?yōu)橛芍乜昭ㄖ鲗?dǎo)的面內(nèi)偏振能級。隨后，他們使用背焦面成像等手段確認了此量子點材料的發(fā)光偏振，88%的面內(nèi)偏振占比使該材料具有很強的發(fā)光方向性。

發(fā)光方向性的提升可以將QLED的效率極限從30%提升到39%，為制造超高效率的QLED器件提供了一種新的解決思路。

（來源：科技日報）