Новый светодиод с квантовыми точками, управляемыми атомным слоем, преодолевает узкое место в технологии отображения информации
Исследовательская группа Ван Лигана из Школы новых материалов Школы аспирантуры Пекинского университета в Шэньчжэне в сотрудничестве с международными исследовательскими институтами, такими как Кавендишская лаборатория Кембриджского университета, добилась прорывного прогресса в области квантовых точек светодиодов. Исследование инновационно предложило решение технологии светодиодов, основанное на регулировании атомных слоев квантовых точек. Соответствующие результаты были опубликованы в журнале Наука Авансы, предоставив новое решение для разработки технологии отображения сверхвысокой четкости.
Исследовательская группа разработала технологию синтеза с быстрым испарением с использованием полярного растворителя (ФЕПС)дддххх для успешного приготовления материалов квантовых точек с различными длинами волн излучения путем точного управления количеством атомных слоев квантовых точек перовскита. Экспериментальные данные показывают, что эта технология может достигать непрерывно регулируемого пика электролюминесценции 607-728 нм с внешней квантовой эффективностью 26,8% и шириной полупика чистоты цвета всего 29-43 нм, что значительно лучше, чем 61 нм традиционных объемных квазидвумерных материалов перовскита. Что еще более важно, технология достигает точности управления длиной волны на уровне атомного слоя, при этом разница в длине волны между различными партиями устройств составляет менее 1 нм, что намного лучше, чем 40 нм флуктуации традиционной технологии управления размером.
Светодиоды на основе перовскитных квантовых точек MAPbI3 с различными атомными слоями
Этот технологический прорыв эффективно решает две основные технические проблемы, существующие в традиционных дисплеях с квантовыми точками: заменяя контроль размера точным контролем количества атомных слоев, избегается влияние таких факторов, как соотношение прекурсоров и условия реакции на длину волны люминесценции; конструкция негалогенидной системы принята для успешного подавления проблемы сегрегации компонентов смешанных галогенидных перовскитных материалов в оптоэлектронных устройствах. Исследования динамики носителей показали, что механизм переноса заряда играет доминирующую роль в процессе электролюминесценции. Это открытие дает важную теоретическую основу для изучения механизмов переноса энергии в многозонных системах.
Это техническое решение показало значительные преимущества в области дисплеев: светодиодные устройства на квантовых точках, изготовленные с его помощью, не только обладают превосходными цветовыми характеристиками, но и достигают прорывов в стабильности работы. Экспериментальные данные показывают, что в условиях непрерывной работы устройство может по-прежнему поддерживать стабильные характеристики люминесценции и цветовые характеристики, обеспечивая надежную материальную систему для следующего поколения технологий отображения сверхвысокой четкости.
Исследование было совместно завершено совместной китайско-британской научно-исследовательской группой и совместно финансировалось Международной стипендией Ньютона Королевского общества Соединенного Королевства, Национальным естественнонаучным фондом Китая и другими учреждениями. Результаты исследования не только открывают новый технический путь для технологии отображения квантовых точек, но и расширяют новые идеи для применения перовскитных материалов в области оптоэлектронных устройств.
Характеристики светодиодов на квантовых точках с различным числом атомных слоев