我院光电技术研究中心与武汉大学化学分子与科学学院的科研团队携手,在国际知名期刊Nanoscale Horizons上发表了关于红光量子点发光二极管(QLED)的最新研究成果 。该研究深入探讨了电荷注入不平衡和界面激子淬灭等问题,并着重研究了界面修饰层对性能的影响。研究结果表明,卤化物离子盐有望成为提升QLED性能的高效界面修饰层。
在我院光电技术中心联合首席科学家黄劲松博士、武汉大学化学分子与科学学院谢国华、龚淑玲教授的共同指导下,我院访问博士生,来自武汉大学的陈其印博士完成了课题,我院光电技术研究中心高级研究员林杰博士、研究员胡云博士参与了研究。
量子点发光二极管因其高效率、高亮度和宽色域等优势,成为有源矩阵显示器最有前景的自发光技术之一。然而,在器件的溶液法制备过程中,电荷注入不平衡和界面激子淬灭等问题常常导致器件性能不佳。
为了解决这些问题,研究团队引入了钙钛矿LED和太阳能电池中常用的钝化明星材料——卤化物离子盐苯乙基溴化铵(PEABr)。在本研究中,该材料作为界面修饰层用于钝化量子点发光层(EML)和电子传输层(ETL)ZnMgO之间的界面。
图1:基于PEABr修饰的高效QLED
图2:基于PEABr修饰的高效QLED演示器件
研究结果显示,PEABr能够有效分隔EML和ETL,减少它们之间的相互作用。通过稳态荧光(PL)光谱,研究团队发现PEABr可以钝化ZnMgO的表面缺陷,抑制界面激子猝灭,同时有效调节电子注入,改善电荷平衡,从而显著提高电致发光(EL)性能 (图1)。在全旋涂法制备的器件中,PEABr的引入使界面缺陷密度降低了近一个数量级,红光量子点器件的外量子效率高达27.6%,开启电压仅为1.8V。
这一研究成果为提升QLED性能开辟了新的途径,有望推动显示技术的进一步发展。