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高发光蓝色发射的In<sub>1-x</sub>Ga<sub>x</sub>P@ZnS量子点及其在倒置结构QLEDs中的应用
摘要: 为解决环境友好型III-V族量子点合成中广泛使用的磷前驱体三(三甲基硅基)膦反应活性不可控、金属卤化物前驱体在含配体的非配位溶剂中溶解度极低的问题,我们开发了具有可控反应活性的新型磷前驱体双(三甲基硅基)膦HP(TMS)?,以及可溶于十八烯(非配位溶剂)并与十二烷硫醇C??SH匹配的新型金属配合物前驱体(铟-三辛基膦In-TOP、镓-TOP、锌-TOP)。III-V族量子点的另一挑战是制备高发光、光稳定的蓝光发射纳米晶。我们提出在非配位溶剂中合成纯相III-V族In???Ga?P蓝光合金核的方法:通过引入镓有效调节激子能级并减小与硫化锌壳层的晶格失配,从而消除表面缺陷、增强光稳定性,最终提升量子点的光致发光量子产率(PLQY)和窄半峰宽(FWHM)带来的高色纯度。采用新型磷及金属配合物前驱体,成功合成了高质量蓝光量子点In???Ga?P@ZnS(PLQY=65%,FWHM=46nm)。进一步将这些量子点应用于制备蓝光量子点发光器件(QLED),其外量子效率达0.20%,是目前报道的III-V族蓝光QLED中的最佳性能。
关键词: III-V族半导体、光致发光、蓝光发射、量子点发光二极管、量子点
更新于2025-09-23 15:19:57
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红、绿、蓝微腔量子点发光器件具有窄线宽
摘要: 胶体量子点(QDs)是通过化学方法从半导体材料制备的尺寸小于100纳米的微小颗粒。由于量子尺寸效应,QDs具有非常独特的发光特性?;谡庑┓⒐馓?,量子点发光二极管(QLEDs)展现出卓越的电致发光(EL)性能,在显示器、光源和量子光电子技术领域具有广阔应用前景。QLEDs面临的最大挑战之一是其平面结构导致的低光耦合输出效率,这限制了QLEDs在外商业应用中的外量子效率(EQE)。本文报道了通过在器件中引入微腔结构,开发出具有高EQE的红、绿、蓝三色QLEDs。这些微腔器件表现出半高宽为12-14纳米的改良EL光谱。红、绿、蓝微腔QLEDs分别显示出最大电流效率96.5 cd·A?1与最大EQE 33.1%、102 cd·A?1与24.7%、以及2.91 cd·A?1与11.2%。我们预计,结合优质QDs的微腔合理设计将实现QLEDs在显示器中的卓越EL性能、量子信息技术所需的理想QLED基单光子源,以及电泵浦QD激光器。
关键词: EQE(外量子效率)、窄线宽、QLED(量子点发光二极管)、量子点、微腔、电致发光
更新于2025-09-23 15:19:57
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在量子点发光二极管中实现22.3%外量子效率和7倍寿命提升:通过混合聚合物TFB与可交联小分子构建耐溶剂空穴传输层
摘要: 聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-交替(4,4'-(N-(4-丁基苯基)))](TFB)因其高空穴迁移率被广泛用作镉基量子点发光二极管(QLEDs)的空穴传输层(HTL)材料。然而,由于TFB的最高占据分子轨道(HOMO)能级为-5.4 eV,其向量子点(QDs)层的空穴注入势垒超过1.5 eV。QD/HTL界面如此高的氧化电位可能严重缩短器件寿命。此外,TFB不耐大多数溶剂,这限制了其在喷墨打印QLED显示器中的应用。本研究将含有TFB和可交联小分子4,4'-双(3-乙烯基-9H-咔唑-9-基)-1,1'-联苯(CBP-V)的混合HTL引入红色QLEDs,利用CBP-V较深的HOMO能级(-6.2 eV)。与纯TFB器件相比,采用混合HTL的器件外量子效率(EQE)从15.9%提升至22.3%,且旋涂制备器件的启亮电压未增加。进一步地,混合HTL将T90和T70寿命分别从5.4小时和31.1小时延长至39.4小时和148.9小时。这些寿命提升归因于HTL/QD界面较低的空穴注入势垒以及交联后混合HTL的高热稳定性。此外,交联后的混合HTL表现出优异的耐溶剂性,喷墨打印红色QLEDs的EQE达到16.9%。
关键词: 电荷平衡、量子点发光二极管、混合空穴传输层、耐溶剂性、喷墨打印
更新于2025-09-23 15:19:57
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掺铝硫化锌壳层包覆的磷化铟量子点具有增强的热稳定性
摘要: 胶体InP量子点(QDs)作为下转换液晶显示器和发光二极管(LEDs)中的环保发光材料,已引发广泛关注。在InP核量子点上包覆ZnS壳层有助于实现高光致发光(PL)量子产率(QY)和稳定性。然而,由于难以在不产生晶体缺陷的情况下生长厚ZnS壳层,与Cd硫属化合物先例(如CdSe/CdS核/厚壳量子点)相比,InP基核/壳量子点在量子产率下降方面的稳定性较差。本工作展示了我们合成了包覆掺铝ZnS外壳的InP基核/壳量子点。即使壳层厚度低于2 nm,具有掺铝壳层的量子点在热稳定性和空气稳定性方面也表现出显著提升,而其吸收光谱、PL光谱、尺寸和晶体结构与原始ZnS壳层量子点几乎相同。X射线光电子能谱显示,在环境气氛下高温时,掺铝量子点中的Al3?会形成氧化铝层。该氧化铝层阻止外部氧化物质渗入量子点内部,防止量子点发生氧化降解。我们还追踪了壳层生长过程中Al3?掺入ZnS晶格的化学路径。此外,我们使用掺铝和未掺铝量子点制备了量子点LEDs,并比较了它们的光电特性和稳定性。
关键词: 量子产率、量子点发光二极管、光致发光、掺铝硫化锌壳层、X射线光电子能谱、磷化铟量子点、热稳定性
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过插入多层聚甲基丙烯酸甲酯作为电子阻挡层实现高效量子点发光二极管
摘要: 本研究提出了一种新型量子点发光二极管(QD-LED)器件架构,在器件中集成了多个聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)电子阻挡层(EBL)。该器件采用红色发光CdSe/ZnS量子点,其创新结构是将多个PMMA电子阻挡层夹在两层量子点之间。通过对QD-LED结构的系统优化发现,包含两层PMMA和三层量子点的器件性能最佳,实现了17.8 cd A?1的电流效率和194 038 cd m?2的亮度。对所提出的QD-LED结构简化模型进行数值模拟验证表明,由两层PMMA和三层量子点构成的结构能显著提升电致发光强度。模拟结果进一步揭示了PMMA电子阻挡层的作用机理:添加PMMA电子阻挡层可减少活性量子点区域的电子泄漏并增强电子约束,从而提高量子点活性层中的电子浓度及辐射复合速率。本研究的实验与理论分析共同证明,在制备高性能QD-LED时,多层PMMA可作为高效电子阻挡层发挥作用。
关键词: 模拟、器件架构、电子阻挡层、电子泄漏、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、量子点发光二极管(QD-LED)
更新于2025-09-19 17:13:59
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甲胺插层法一锅法剥离石墨相C?N?量子点制备蓝色QLEDs
摘要: 本文介绍了一种采用一锅法甲胺插层-剥离工艺(OMIM)水热剥离块状石墨相氮化碳(g-C3N4)制备石墨相氮化碳量子点(g-C3N4-QDs)的简化合成方法,该方法可改善溶液性能与电致发光特性。通过此法合成的量子点保持了蓝色荧光发射特性,其荧光量子产率高达47.0%。与先前报道的量子点相比,由于具有较高的绝对zeta电位(-41.23 mV),本方法制备的g-C3N4-QDs具有更低的粒径多分散性和更优的溶液稳定性,这些特性使其成为更适合溶液法制备薄膜的功能材料。将这些量子点旋涂成膜可获得覆盖完整、表面粗糙度低的均匀薄膜,非常适用于量子点发光二极管(QLED)的制备。当采用OMIM法制备的g-C3N4-QDs作为发光层构建功能性QLED时,该器件在更低工作电压(9 V vs 21 V)下实现了约60倍更高的亮度(605 Cd m-2 vs 11 Cd m-2),较先前报道的第一代g-C3N4 QLED有显著提升,不过器件稳定性仍需进一步优化。
关键词: 石墨相氮化碳、量子点发光二极管、无金属半导体、水热剥离法
更新于2025-09-19 17:13:59
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31.4: <i>邀请论文:</i> 印刷OLED与QLED显示器用可溶性空穴注入材料的最新进展
摘要: 我们正在开发可溶性空穴注入材料及墨水(名为ELsource?),该材料可作为OLED显示器中的空穴注入层使用。OLED显示器属于光学器件之一,因此我们研发了具备该光学器件所需光学特性的空穴注入材料。同时,我们还开发了具有更深电离能、适用于QLED显示器的空穴注入材料。
关键词: 空穴注入层,电离势,HIL(空穴注入层缩写),折射率,HIM(可能为特定缩写,此处按常见语境推测保留),印刷的,OLED(有机发光二极管),光学特性,空穴注入材料,QLED(量子点发光二极管),可溶的
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过掺杂空穴传输层提升钙钛矿CsPbBr?量子点发光二极管效率
摘要: 平衡电荷注入对于高性能钙钛矿CsPbBr3量子点发光二极管(QLED)至关重要。然而空穴传输材料(HTM)的低迁移率严重限制了QLED性能的提升。本研究通过掺杂聚(9-乙烯基咔唑)(PVK)和聚[N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)苯胺](poly-TPD)开发出新型HTM材料,有效改善最高占据分子轨道(HOMO)能级结构并提升载流子迁移率。同时引入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为电子阻挡层以实现更优的电荷注入平衡。最终器件获得0.53%的外量子效率(EQE)和414.83 cd/m2的亮度,较未处理QLED提升达8倍,为获得更优性能提供了新途径。
关键词: 量子点发光二极管,效率提升,钙钛矿CsPbBr3,空穴传输层
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过氧化锌纳米颗粒溶液印刷实现高效量子点发光二极管
摘要: 量子点发光二极管(QLEDs)因其窄发射光谱、宽色域、高量子产率及尺寸可控的发射波长而备受关注。氧化锌纳米颗粒因其优异的电学性能被广泛用作QLEDs中的电子传输层(ETL)。本研究从电荷平衡角度比较了采用有机材料和氧化锌ETL的QLEDs效率。实验采用平均粒径3 nm的ZnO纳米颗?;?TPYMB作为ETL材料构建QLEDs,分别以CdSe/ZnS量子点和聚-TPD作为发光单元与空穴传输材料。使用3TPYMB ETL的QLEDs电流效率为7.71 cd/A,而采用ZnO纳米颗粒的器件效率显著提升至38.76 cd/A。这种ZnO ETL器件发光效率的大幅提高归因于其更优的电荷平衡特性。
关键词: 溶液印刷、氧化锌纳米粒子、量子点发光二极管
更新于2025-09-19 17:13:59
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效率超过9%的基于ZnSeTe量子点的蓝色电致发光器件
摘要: 我们探索了无镉蓝光量子点(QDs)的高质量光致发光(PL)特性合成与高效量子点发光二极管(QLEDs)的制备。成功制备出发射纯蓝光(445 nm)、具有84%高PL量子产率和27 nm窄带宽的多壳层ZnSeTe QDs。为获得更优的电子传输层(ETL)材料,通过额外镁反应对ZnMgO纳米颗粒(NPs)表面进行修饰,在表面改性ZnMgO(m-ZnMgO)NPs上可能形成Mg(OH)2层。该Mg(OH)2覆盖层的存在降低了电子迁移率,从而改善了QD发光层(EML)的电荷平衡。进一步发现Mg(OH)2层还能缓解QD EML的发光猝灭。结合蓝色ZnSeTe QDs与m-ZnMgO NP ETL,我们展示了具有创纪录2904 cd/m2亮度和9.5%外量子效率的高亮度高效蓝光QLEDs。
关键词: 电子传输层、氢氧化镁覆盖层、电致发光器件、光致发光、硒碲锌量子点、无镉蓝色量子点、量子点发光二极管、锌镁氧纳米颗粒
更新于2025-09-19 17:13:59