广西大学在高效环保量子点LED研究方面取得新进展

    近日，广西大学纳米光子学团队在高效环保量子点发光二极管研究方面取得新进展，相关成果以“Highly efficient and eco-friendly green quantum dot light-emitting diodes through interfacial potential grading”为题，发表在国际顶级学术期刊Nature Communications上。

    论文的第一作者为广西大学物理科学与工程技术学院2022级博士研究生毕玉和，通讯作者为物理科学与工程技术学院教授曹盛、赵家龙，资源环境与材料学院教授邹炳锁，以及苏州星烁纳米科技有限公司博士王允军。我校为论文的第一单位及通讯单位。

    随着显示技术的快速发展，量子点发光二极管正成为下一代高性能显示应用的有力竞争者。近年来，出于环保需求及大规模商业化的考量，无重金属的环保型量子点发光二极管受到了广泛关注。然而，尽管环保型红色和蓝色量子点发光二极管已取得显著进展，但绿色量子点发光二极管仍面临技术瓶颈，主要挑战在于其非辐射复合率高，特别是俄歇复合效应，导致量子点发光二极管的外量子效率难以突破20%，严重制约了商业化进程。

    针对这一难题，结合广西丰富的有色金属资源优势，该研究团队创新性地提出了一种高效的环保型硒化锌碲（ZnSeTe）量子点发光二极管制备技术，重点研究ZnSeTe量子点的界面势能结构对发光性能的影响。通过精确调控界面势能梯度，有效降低晶格应变及结构缺陷，从而显著抑制非辐射复合过程，尤其是俄歇复合。

    研究表明，采用界面势能优化策略的ZnSeTe量子点制备的绿色量子点发光二极管，在高亮度5963 cd m-2下，实现了21.7%的最大外量子效率，并在5.4 V驱动电压下达到了52040 cd m-2的最大亮度。这一研究大幅提升了环保型绿色量子点发光二极管的发光性能，揭示了界面势能调控与器件性能之间的关键关系，为高效环保型量子点发光二极管技术的发展奠定了重要基础，同时也为广西有色金属资源的高值化应用开辟了新路径。

    据悉，该研究得到国家自然科学基金、广西科技项目、广西“纳米光子学材料与技术”人才小高地等项目资助，以及国家和自治区重点实验室平台提供的技术与资源支持。