Mejora del rendimiento de los diodos emisores de luz de punto cuántico CuInS2/ZnS de infrarrojo cercano mediante ingeniería de dopaje de la cáscara

CHEN Zhuo ,  

CHEN Yiming ,  

ZHANG Qianqian ,  

LIU Zhenyang ,  

WANG Dawei ,  

LI Xu ,  

摘要

Los puntos cuánticos de sulfuro de cobre indio (CIS) de infrarrojo cercano (QDs) debido a que no contienen elementos pesados, son significativamente superiores en compatibilidad biológica y amigables con el medio ambiente en comparación con los puntos cuánticos tradicionales de CdSe (CdSe) y de plomo (PbS) de infrarrojo cercano, pero su baja eficiencia cuántica de fluorescencia (PLQY) y su mala estabilidad limitan su aplicación práctica. El revestimiento de ZnS puede mejorar el PLQY y la estabilidad de los QDs de CIS, pero los QDs de CIS/ZnS presentan un desplazamiento relativo de los picos de fotoluminiscencia (PL) con respecto a los QDs de CIS intrínsecos; y la estructura núcleo-cáscara de CIS/ZnS debido a la aleación de interfaz conlleva un importante desplazamiento de los picos de electro-luminiscencia (EL) de los dispositivos de diodos emisores de luz (QLED) en comparación con los picos PL. En este estudio, se propone un método estricto de síntesis de cáscaras para reducir el desplazamiento relativo de PL de los QDs de CIS/ZnS respeto a los QDs de CIS, así como un método de dopaje de Al en la cáscara. Mediante la adición de una relación Al/Zn del 50% de aluminio isopropílico (Al (IPA)3), hemos logrado construir puntos cuánticos estrictos de núcleo-cascara CIS/Al-ZnS (CIS/AZS), reduciendo el desplazamiento de los dispositivos EL con respecto a los PL, así como equilibrar la inyección de portadores. Los experimentos muestran que el desplazamiento azul del pico EL de los QLED CIS/AZS se reduce a 7 nm (emitiendo a 963 nm), con una eficiencia cuántica externa máxima del 2.61% y un aumento del 80% en la vida útil del dispositivo. Este estudio proporciona una solución al problema de desplazamiento relativo de EL respecto a PL en el sistema CIS/ZnS, permitiendo que el dispositivo conserve una emisión infrarroja cercana más valiosa.

关键词

Puntos cuánticos CIS/ZnS;dispositivos emisores de luz electrónica; doping de Al; infrarrojo cercano

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