中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、樊逢佳教授等人与多伦多大学Edward H.Sargent教授合作,在量子点发光二极管(QD-LED)领域取得重要进展。该研究团队利用混合相CdZnSeS量子点中的偶极-偶极相互作用使量子点有效排列,增强了发光二极管中的光子外耦合。研究成果以“Dipole–dipole-interaction-assisted self-assembly of quantum dots for highly efficient light-emitting diodes”为题,发表在《Nature Photonics》杂志上。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41566-023-01344-4
论文亮点
研究人员开发出一种新型多型晶体结构的量子点,使用纤锌矿CdZnSe核作为结构模板来外延生长纤锌矿ZnS壳层,得到了纤锌矿与闪锌矿ZnS共存的多型晶体结构量子点。强离子性的纤锌矿ZnS提供了排列量子点所需的大电偶极矩;闪锌矿部分影响电子结构,从而促进每个量子点的取向发光,两方面结合实现了跃迁偶极矩取向的调控。
研究人员使用背焦面成像等手段确认了此量子点材料的跃迁偶极矩取向,具有79%的面内偶极矩占比。使用该量子点制备的量子点LED表现出超高的效率和稳定性。
该研究首次借助偶极-偶极相互作用排列量子点这一策略,在不影响内量子效率的情况下提高了外耦合效率,实现了量子点LED的效率提升,提高了量子点LED的技术优势及竞争力。同时,通过选择合适的材料,这一策略有望拓展到蓝色和绿色量子点LED以及LED以外的其他量子点应用中。
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