近期,申怀彬教授团队与北京交通大学唐爱伟教授合作,在红光InP基量子点发光二极管(QLEDs)领域取得新进展,相关成果以“Stable and Efficient Red InP-Based QLEDs through Surface Passivation Strategies of Quantum Dots”为题,以Research Article形式在国际主流期刊《纳米快报》(Nano Letters)上发表。目前该杂志影响因子为9.6,中科院一区。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c04580。
InP基量子点(QDs)无毒且具有可与Cd/Pb基ODs相媲美的光学性质,被认为是新一代绿色环保的发光材料。然而,InP QDs表面存在大量的非辐射位点,器件中电子-空穴注入不平衡等问题严重影响了QLEDs的效率和稳定性。
针对以上问题,作者使用巯基乙胺(CTA)分子对QDs薄膜进行处理,一方面有效钝化QDs的表面缺陷,从而提高QDs和器件的稳定性;另一方面,CTA对QDs进行处理诱导产生界面偶极子,提升QDs的能级,且形成的偶极矩有助于提升空穴注入和降低电子注入,从而使器件中的载流子注入更加平衡。最终实现了最大EQE为21.21%,T95@1000 cd m-2达到1200小时的红光InP基QLEDs构筑(图1)。其中,T95@1000 cd m-2寿命为目前报道的红光InP基QLEDs的最高值。
图1. 红光InP基QLED的T95@1000 cd m-2寿命特性曲线图;器件发光照片和CTA修饰QDs示意图。
河南大学纳米科学与材料工程学院申怀彬教授、陈斐博士和北京交通大学物理科学与工程学院唐爱伟教授为该论文的通讯作者,北京交通大学王帅冰博士和河南大学杨婉莹博士为论文共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金委、北京市自然科学基金委,中国博士后基金委、河南省科技厅和河南大学等的大力支持。
申怀彬,教授,国家自然科学基金委优秀青年科学基金项目获得者。二十年来一直从事II-VI族量子点发光材料及其电致发光器件(QLED)方面研究。近五年以第一/通讯作者在Nature (1篇),Nat. Photonics(2篇),Nat. Nanotechnol.(1篇),Nat. Rev. Electr. Eng.(1篇),Nat. Commun.(2篇)等期刊发表SCI论文50余篇,获批国家发明专利17件,美国专利1件,技术转让2项。先后主持包括国家重点研发计划,科技创新2030重大项目(课题),国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点项目,国家自然科学基金-优秀青年科学基金项目等在内的国家级项目7项。