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記者3月28日從中國科學技術(shù)大學獲悉,該校中國科學院微觀磁共振重點實驗室杜江峰院士、樊逢佳教授等人與其他科研人員合作,在量子點合成過程中引入晶格應力,調(diào)控量子點的能級結(jié)構(gòu),獲得了具有強發(fā)光方向性的量子點材料,此材料應用在量子點發(fā)光二極管(QLED)中有望大幅提升器件的發(fā)光效率。這一研究成果日前發(fā)表在《科學進展》雜志上。

外量子效率(EQE)是QLED器件性能的一個重要評價指標,因此一直是國內(nèi)外相關研究關注的重點。然而隨著研究的推進,器件的內(nèi)量子效率已經(jīng)趨于極限,這時若要進一步提升EQE須從外耦合效率角度入手,即提升器件的發(fā)光效率。在提升外耦合效率方面,外加光柵或散射結(jié)構(gòu)的方式會增加額外的成本,并帶來諸如角度色差等問題?;诖?,不增加額外的結(jié)構(gòu)而使用具有方向性的發(fā)光材料,被認為是一種更為可行的解決方案。

然而,QLED中使用的量子點材料并不具有天然的發(fā)光偏振,針對這一點,研究團隊經(jīng)過理論計算和實驗設計,在核—殼量子點制備過程中引入不對稱應力,該應力成功調(diào)制了量子點的能級結(jié)構(gòu),使量子點的最低激發(fā)態(tài)變?yōu)橛芍乜昭ㄖ鲗У拿鎯?nèi)偏振能級。隨后,他們使用背焦面成像等手段確認了此量子點材料的發(fā)光偏振,88%的面內(nèi)偏振占比使該材料具有很強的發(fā)光方向性。

發(fā)光方向性的提升可以將QLED的效率極限從30%提升到39%,為制造超高效率的QLED器件提供了一種新的解決思路。

責任編輯:莊婷婷

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