中山大学ACSNano效率新记录！深红色发射二维纳米晶LED

　　胶体量子阱（CQW）是一种有前途的二维光电子材料，具有超窄的发射、近单位的量子产率和大消光系数等优异性能。然而，基于CQW的发光二极管（CQW LED）的性能远远不能令人满意，特别是对于深红色发光(≥660 nm）部分。
　　在此，中山大学的研究人员报道了一种高效率、超低效率滚降、高亮度和极饱和深红色CQW LED。高性能的一个关键特征是通过引入有效的电子传输层ZnMgO来理解电荷动力学，该层可以实现平衡电荷注入、减少非辐射通道和平滑薄膜。基于（CdSe/CdS）@（CdS/CdZnS）CQW LED显示出9.89%的外部量子效率，这是深红色发射2D纳米晶LED的记录值。该设备还显示出超低效率滚降和3853 cd m−2的高亮度。此外，获得了CIE坐标为（0.719，0.278）的异常颜色纯度，这是CQW LED的最佳颜色空间。研究结果表明，对电荷动力学的理解不仅有助于实现高性能CQW LED，还可以进一步应用于其他类型的纳米晶LED，而且有助于基于CQW LEDs的显示技术和相关集成光电子学的发展。相关论文以题目为＂High-Performance Deep Red Colloidal Quantum Well Light-Emitting Diodes Enabled by the Understanding of Charge Dynamics＂发表在ACS Nano期刊上。
　　论文链接：
　　https://doi.org/10.1021/acsnano.2c02967
　　胶体量子阱（CQW），也称为半导体纳米片，是一类新型光电材料，由于其良好的性能，在过去十年中受到了广泛关注。由于各向异性形状和沿厚度方向的一维量子限制，CQW表现出独特的特性，包括超窄的光致发光（PL）信号、大的吸收截面、高激子结合能和抑制的俄歇复合，这些在其球形量子点对应物中不易实现。因此，CQW已成为激光、光电探测器、太阳能收集和发光二极管（LED）等光电技术的广泛研究对象，以充分利用其作为活性材料的潜力。作为一种有前途的纳米晶LED，CQW LED因其超窄半峰全宽电致发光（EL）、可行的溶液处理制备和低功耗等优异的颜色纯度，在显示器和照明领域具有极高的吸引力。
　　深红色发射不仅对新一代高清彩色显示器（清晰、丰富、全色）有重要意义，而且还满足固态照明的要求，特别是对于高能见度，因为在深红色照明下，与人体和叶绿素的许多光化学相互作用具有最高的合成速率。因此，开发高性能深红色CQW LED对于光电应用至关重要。然而，由于人眼在光谱范围内对≥660nm亮度的感知较低，尽管在过去几年中绿色、黄色、橙色和红色CQW LED的性能取得了很大进步，但深红色CQW-LED的开发仍处于起步阶段。此外，CQW垂直增长的困难使得更难将基于CdSe的CQW的发射覆盖范围扩展到深红色波长，同时保持其2D形态。作为基准，深红色CQW LED的最佳EQE为6.8%，最高亮度为1300 cdm−2。此外，开发极度饱和的红色CQW LED并不容易。事实上，无论是OLED、CQD LED、钙钛矿LED还是CQW LED，同时获得高效率、低效率衰减、高亮度和饱和红色发射都是一个巨大的挑战。（文：爱新觉罗星）
　　图1.（a）合成途径。（b）TEM图像。（c）能带。（d） 吸收光谱和PL光谱。
　　图2.器件性能。
　　图3.（a）场效应晶体管的器件结构与性能。
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