磷化铟量子点及其电致发光研究现状和挑战

量子点作为一种理想的发光材料,一直以来引起了科学家和工业界的广泛关注,推动了生物成像、照明、显示等领域的发展。随着生态环境保护的意识逐渐增强,磷化铟量子点(InP QDs)作为镉基量子点的最好替代者之一,受到了广泛的关注:一方面,InP QDs具有与镉基量子点相媲美的发光和光电性质;另一方面,其发光光谱范围可覆盖整个可见光区,且合成工艺与镉基量子点共通。然而,因为InP QDs与传统镉基量子点相比,在元素价态、核壳晶格匹配性、反应动力学过程等方面具有特殊性,其合成化学的发展还不成熟,限制了其光电应用的研究进程。本文结合量子点显示的发展现状和未来需求,针对InP QDs体系进行了综述,通过分析其研究现状,分析其发展问题和挑战,并对其进行了展望,期望为量子点及其电致发光器件的进一步探索研究提供一些启示和帮助,推动无镉、低毒、高色纯度量子点体系的发展。

钙钛矿多色级联发光二极管中多中心载流子均衡分布调控研究

钙钛矿发光二极管(PeLEDs)具有优异的光电特性,在显示应用中表现出巨大的发展潜力。红、绿和蓝单色PeLEDs的研究已经取得了突破性的进展,但是三色钙钛矿共同电致发光的研究始终迟滞不前。本研究在不同钙钛矿之间引入具有空穴/电子产生和传输能力的中间连接层(ICL),实现了蓝绿双色和红绿蓝三色发光中心共同电致发光。一方面,ICL可以抑制不同钙钛矿之间的离子交换和能量转移;另一方面,ICL具有电荷产生和输运功能,能够确保不同发光中心获得足够的载流子实现独立发光。进一步改变空穴传输层(NPB)的厚度可以调控蓝绿双色发光中心之间的能量均衡分布,当NPB厚度为40 nm时,器件表现出最大外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)为0.33%。红绿蓝钙钛矿共同电致发光器件的最大EQE达到0.5%。本工作首次报道了红绿蓝三色钙钛矿共同电致发光,并为钙钛矿多色发光中心共同电致发光提供了具有参考性的策略,推动了钙钛矿在显示应用中的发展进程。

基于共价有机聚合物空穴注入层的钙钛矿发光二极管

卤化物钙钛矿(ABX)量子点及其发光器件具有色纯度高、外量子效率高以及在可见光范围内可调等特点,近年来在照明、显示等领域中展现出巨大潜力。然而,钙钛矿量子点发光二极管(PeQLEDs)的稳定性正成为制约其商业应用的最大障碍,除了钙钛矿发光层本身的稳定性问题之外,传输层的水氧稳定性问题也不可忽略。为了解决这一发展过程中的难题,我们提出了基于氮唑类单体构筑共价有机聚合物材料(COP-N)替代传统的PEDOT∶PSS作为空穴注入层材料的新型PeQLEDs。我们发现COP-N具有本征的水氧稳定性,且与PVK之间的空穴注入势垒更小。这些特性使得基于COP-N的PeQLED在取得比PEDOT∶PSS更好发光效率的同时实现了近2倍的稳定性提升。我们认为,这种共价有机聚合物有望成为新型的空穴注入材料,实现高效稳定的钙钛矿电致发光,促进钙钛矿发光器件的发展。