Published:05 February 2024,
Received:20 November 2023,
Revised:05 December 2023
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重点内容如下:
1. 量子点在显示屏幕上的出色应用和当前市场应用的量子点显示技术仍以传统背光显示为主,发展量子点主动显示技术——QLED,更能发挥其优势。
2. 当前代表性的量子点电致发光体系研究主要集中在镉基、铟基、铅基、锌基、铜基等。
3. InP QDs的合成进展也制约了其电致发光性能的研究,红光QLED性能较为乐观,但绿光和蓝光器件性能还有待提升。
4. 电子空穴注入时,由于核壳界面价态失配会导致非辐射复合及缺陷对注入电子空穴的俘获,使得器件性能难以提升。
5. InP QDs的合成和器件制造需要系统的梳理和总结,探索并解决铟基量子点发光的瓶颈问题,推动这一体系的发展。
6. 对InP QDs的合成和器件制造进行系统的梳理和总结,有助于推动这一体系的发展。
7. 量子点的合成和器件制造中的反应物的生长动力学、量子点核壳的表面化学修饰以及量子点在光电场下的电子离域等问题是提高其性能的关键。
以上内容是针对量子点在电致发光领域的研究现状和挑战进行了总结和分析。
该章节主要讨论了InP量子点的合成,重点内容如下:
1. InP量子点的合成可以追溯到上个世纪90年代,但是存在很多问题,如表面缺陷、尺寸不均一、合成效率低等。
2. InP量子点的性能取决于核壳及其界面的多个层面,因此对各个部分的优化提升是探索及制备具有较高发光性能的InP基量子点的主要方向。
3. 核壳结构调控是InP基量子点合成的关键领域,包括通过元素掺杂、生长晶格匹配的壳层材料、界面修饰等来减少缺陷、提升发光性能。
4. 壳层结构的调控也是InP基量子点合成的关键领域,壳层厚度和成分的调控对量子点光电性能有巨大影响。
5. 磷源的选择是合成InP量子点的一个重要问题,涉及到实验操作的可控性、原材料的储量、价格等因素,选择廉价且低毒的磷源可以提高量子点的性能。
6. 对氨基膦体系合成方案一直在优化中,已经成功开发出基于氨基膦路线的纯色高效绿光InP QDs,将其溶液PLQY优化提升到95%。
7. 该章节还讨论了其他一些相关策略,如通过合金化的ZnSeS中间层和ZnS外壳的双层壳结构来优化核壳结构等。
1. 红光InP QLED:实现了最大外量子效率为21.4%、最大亮度为100 000 cd/m2、百万小时的超长寿命,性能与最先进的含镉QLED相当。器件结构、电学、亮度、EQE和寿命等性能得到优化提升。高效的红光电致发光是通过InP/ZnSe/ZnS核/壳/壳QDs,利用无机盐ZnF2作为关键添加剂,在高温下与羧酸反应,原位生成HF来消除表面氧化物杂质,从而有利于外延壳的生长。所得InP/ZnSe/ZnS量子点与HF处理合成的量子点相比,具有更窄的FWHM和更好的热稳定性。
2. 绿光InP QLED的性能首先受制于发光层的光电性能,需要量子点从核壳到界面的全方位的精细调控。高性能的绿光InP QLED通过合成具有高稳定性、高PLQY(约70%)和大粒径((7.2 ± 1.3) nm)的厚壳绿光InP/GaP/ZnS/ZnS量子点实现,其峰值EQE和电流效率分别为6.3%和13.7 cd/A(图6)。
3. 蓝光InP QLED的性能远不如红色和绿色量子点。合成高性能蓝色高效发光InP量子点很困难,通过壳工程方法,在核壳之间引入薄的GaP桥接层,可以有效地减少InP核和ZnS壳之间的晶格失配。合成了高PLQY(~81%)、高稳定性和大尺寸(~(7.0 ± 0.9) nm)厚壳的蓝光InP/GaP/ZnS/ZnS QDs,表现出3 120 cd/m2的高亮度,是之前报道的35倍,且峰值外量子效率达1.01%(图7)。
以上就是本章节的重点内容。
该章节讨论了InP QLED器件结构的设计在InP量子点体系电致发光研究中得到的一些初步的探索。具体来说,该章节描述了不同设计策略在提高QLED器件性能方面的应用,包括对传输层的调控、对空穴和电子传输层的优化设计等,如利用掺杂小分子的有机双空穴传输层和无机ZnMgO纳米粒子电子传输层等,以及对器件电极的设计。此外,该章节还对具有混合多层结构的优化器件的电致发光性能进行了分析。以上内容均为该章节的讨论重点。
该章节讨论了磷化铟量子点发光色纯度和电致发光性能的挑战与展望。重点讨论了发光色纯度的问题,包括FWHM和发光峰的峰值波长。通过研究发现在核壳结构、成核-生长过程的控制和合成技术路线上仍有待深入研究。另外,也重点讨论了电致发光性能的问题,包括EQE、亮度、寿命等关键指标。总结了铟基QLED的研究进展和面临的挑战,并强调了核壳结构、能级梯度、晶格匹配度、降低缺陷数量和表面配体调控等在提高电致发光性能中的重要性。
重点内容如下:
1. 磷化铟量子点的合成调控策略及其提升发光性能的效果。
2. 红绿蓝InP QLED的电致发光性能研究进展。
3. InP体系面临的色纯度、器件发光效率和寿命等瓶颈问题的重要性。
4. 希望引起更多科研人员的关注和重视,推动InP体系的快速发展,形成新一代量子点显示体系。
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