特种功能材料重点实验室

研究进展

李林松课题组在Nanoscale上发表了基于壳层调控制备高质量深蓝色ZnCdS/CdxZn1−xS/ZnS量子点并构筑高效QD-LEDs的科研成果

信息来源: 发布日期: 2018-07-04作者: 浏览次数:

近日,李林松教授课题组的研究成果《High-efficiency, deep blue ZnCdS/CdxZn1−xS/ZnS quantum-dot-light-emitting devices with an EQE exceeding 18%》在Nanoscale上发表。Nanoscale, 2018,10, 5650-5657.(SCI一区,IF=7.367)

文章链接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/nr/c7nr09175c#!divAbstract

该工作主要在前期合成量子产率大于90%的蓝色ZnCdS/ZnS核壳结构量子点的基础上,通过在生长壳层时混入Cd(OA)2,设计合成了以固定组分ZnCdS为核,具有比核的带隙稍大的中间合金层CdxZn1−xS以及超薄最外层ZnS的多壳层核壳结构量子点。该结构量子点的荧光量子产率高达100%,具有良好的单分散性和均一性。更重要的是,与ZnCdS/ZnS核/壳量子点相比,ZnCdS/CdxZn1-xS/ZnS核/壳量子点具有良好的化学/光化学稳定性和更高效的载流子传输性能。通过设计均匀的合金结构CdxZn1−xS作为量子点的中间壳层,可以将激子有效的限制在core内,提高量子点的荧光量子产率的同时,还降低了HTL与发光层之间的界面势垒以及载流子注入到量子点内部的势垒,以提高电荷注入到量子点内部的效率。通过在量子点的最外层生长超薄的ZnS,它不会影响QLEDs中电荷的注入效率,但在高温反应下可以有效的降低ZnCdS/CdxZn1−xS受到有机/无机界面处缺陷的干扰,从而保持量子点的稳定性。

将ZnCdS/ZnS和ZnCdS/CdxZn1-xS/ZnS两种结构量子点结合到QLED中作发光层,研究显示,CdxZn1-xS中间合金层的存在对器件性能产生了深远影响,其器件表现出的最大hEQE超过了18%,最大亮度高达6768cd/m2,并且具有3.4cd/A的电流密度和低效率滚降。结果表明,这种新颖结构的量子点比具有单个厚ZnS壳层量子点的电荷注入效率更高。高效率和高亮度的结合,使具有中间合金层(比核的带隙稍大,但其厚度适中)以及超薄最外层(<1nm)的多壳层核壳结构量子点成为新一代发光材料。