綜述:膠體量子點發光二極體中的表面工程和器件設計

2020-12-05 科學網

 

在顯示領域，膠體量子點具有色彩純、色域覆蓋範圍寬等特質，再加上其溶液可處理以及柔性兼容的特點，量子點在顯示領域展現出巨大的商業化前景。通過與液晶技術的兼容，基於量子點光致發光技術的顯示設備已經實現了規模化的商業應用。和有機發光二極體（OLED）類似，量子點發光二極體（QLED）可以有效避免背光源技術光散射嚴重等缺點，進一步提高色彩的品質，QLED被廣泛認為是下一代顯示技術的有力競爭者。

近年來，隨著量子點表面工程以及器件設計的不斷發展，QLED的性能獲得了長足的進步，商業化前景逐漸顯現。《國家科學評論》（National Science Review, NSR）最近發表了由上海科技大學寧志軍教授等人撰寫的「Colloidal quantum-dots surface and device structure engineering forhigh-performance light-emitting diodes"綜述文章（https://doi.org/10.1093/nsr/nww097），介紹了近年來膠體量子點LED器件在量子點表面改性及器件結構設計等方面的進展。

該文首先討論了影響QLED器件性能的量子點表面缺陷和載流子注入問題。針對這些問題，文章總結了膠體量子點表面工程和器件結構設計方面的四條策略：（1）引入核殼結構，並通過調節殼層的組成和厚度來減少表面缺陷及抑制俄歇非輻射複合過程；（2）引入與量子點表面結合力強的新配體來改善量子點的電學性能及減少配體損失；（3）綜合考慮傳輸層能級匹配和傳輸性能的影響，加入阻擋層可以有效調節載流子注入平衡；（4）膠體量子點體異質結器件結構（量子點嵌入鈣鈦礦或有機分子等基質中）的開發。

本文指出，在保持量子點較高發光效率的同時保證有效的電子和空穴平衡注入是提高QLED性能的關鍵。考慮到量子點表面組成對載流子注入的重要影響，量子點表面改性和器件優化需要協同進行。此外，本文還展望了QLED發展中存在的問題和挑戰，包括器件工作狀態下的穩定性、器件效率的提升、毒性和大規模器件製備等方面，並討論了可能的解決方案。（來源：科學網）

 

 

 

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