量子ドット発光ダイオード（Quantum dot light-emitting diodes、QLEDs）は、その高い色純度、低消費電力、優れた溶液加工性により、次世代ディスプレイ技術の有力な競争者となるでしょう。しかし、従来の直流駆動モードでは、QLEDデバイスはキャリア注入の不均衡により非放射再結合が深刻化し、効率低下や安定性不足の問題に直面しており、ディスプレイ分野での応用が制限されています。そこで本論文では、交流電場制御に基づく三端子QLEDデバイス構造を提案し、電場の動的制御によりキャリアバランスを最適化してデバイス性能を著しく向上させました。従来のQLEDデバイスと比較して、三端子QLEDデバイスの外部量子効率は7.5%から18.3%に、輝度は6,842 cd/m²から10,374 cd/m²にそれぞれ向上し、それぞれ143.7%及び51.6%の改善を達成しました。実験結果は、三端子QLEDデバイスが交流の波形、電圧、および周波数の協調制御を利用して電子移動度を精密に制御し、非放射再結合を効果的に抑制することを示しています。この手法は、従来QLEDにおける電子－正孔移動度ミスマッチの技術的課題を解決するだけでなく、高性能QLEDデバイス構造設計の新たな技術的アプローチを提供し、ディスプレイ分野におけるQLEDの広範な応用を促進すると期待されます。

量子ドット発光ダイオード;三端子デバイス;交流電場制御;キャリア注入;外部量子効率