胶体量子点的结构工程：迈向高效、空气稳定且无效率骤降的 QLED
光学
2023-05-11 v1 化学物理
摘要
量子点发光二极管（QLEDs）是面向未来照明与显示应用的有前景的构建模块。尽管在提升 QLEDs 效率与亮度水平方面已取得显著进展，但制备过程中对惰性气氛的不可避免的需求制约了其大规模制造的潜力。在此，我们展示了具有超厚壳层（14 个单分子层）的 ZnCdSe/ZnSe/ZnSeS/ZnS 核/多壳层量子点（QDs），其显著抑制了水分与氧化物质的扩散，从而实现了完全在环境空气条件下制备的高效全溶液加工 QLED 器件。所合成量子点中晶格失配工程的壳层生长导致电荷载流子被强限制在核内，并在琥珀色至红色波长区域（595–625 nm）实现近统一的 photoluminescence quantum yield（PLQY，光致发光量子产率）。最佳的琥珀色发光 QLED 器件在 12 V 下展现出 14.8% 的外量子效率（EQE）、41.1 cd/A 的电流效率（CE）以及 5.6 × 10^5 cd/m^2 的亮度。据我们所知，这些是空气制备 QLEDs 中所达到的最高效率水平。重要的是，所展示的器件显示出对非辐射 Auger 复合的显著抑制与最优电荷平衡，从而在最大亮度水平下导致可忽略的 EQE 滚降（即无 droop 行为）。此外，采用折射率匹配的光学化合物以增强光提取将 EQE 提升至 26.6%，这与在惰性气氛中制备的最佳器件相当。总体而言，这些进展将极大促进空气稳定 QLEDs 的大规模工业制造。
引用
@article{arxiv.2305.05825,
title = {Structural Engineering of Colloidal Quantum Dots: Towards Realization of Highly Efficient, Aerobic-Stable, and Droop-Free QLEDs},
author = {Sadra Sadeghi and Saeedeh Mokarian Zanjani and Sergey Dayneko and Christian J. Imperiale and Francesco Tintori and Stéphane Kéna-Cohen and Afshin Shahalizad and Majid Pahlevani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05825},
year = {2023}
}
备注
22 pages, 5 figures