近日，廣西大學(xué)納米光子學(xué)團(tuán)隊(duì)在高效環(huán)保量子點(diǎn)發(fā)光二極管研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“Highly efficient and eco-friendly green quantum dot light-emitting diodes through interfacial potential grading”為題，發(fā)表在國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Nature Communications上。

    論文的第一作者為廣西大學(xué)物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院2022級(jí)博士研究生畢玉和，通訊作者為物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院教授曹盛、趙家龍，資源環(huán)境與材料學(xué)院教授鄒炳鎖，以及蘇州星爍納米科技有限公司博士王允軍。我校為論文的第一單位及通訊單位。

    隨著顯示技術(shù)的快速發(fā)展，量子點(diǎn)發(fā)光二極管正成為下一代高性能顯示應(yīng)用的有力競爭者。近年來，出于環(huán)保需求及大規(guī)模商業(yè)化的考量，無重金屬的環(huán)保型量子點(diǎn)發(fā)光二極管受到了廣泛關(guān)注。然而，盡管環(huán)保型紅色和藍(lán)色量子點(diǎn)發(fā)光二極管已取得顯著進(jìn)展，但綠色量子點(diǎn)發(fā)光二極管仍面臨技術(shù)瓶頸，主要挑戰(zhàn)在于其非輻射復(fù)合率高，特別是俄歇復(fù)合效應(yīng)，導(dǎo)致量子點(diǎn)發(fā)光二極管的外量子效率難以突破20%，嚴(yán)重制約了商業(yè)化進(jìn)程。

    針對(duì)這一難題，結(jié)合廣西豐富的有色金屬資源優(yōu)勢，該研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了一種高效的環(huán)保型硒化鋅碲（ZnSeTe）量子點(diǎn)發(fā)光二極管制備技術(shù)，重點(diǎn)研究ZnSeTe量子點(diǎn)的界面勢能結(jié)構(gòu)對(duì)發(fā)光性能的影響。通過精確調(diào)控界面勢能梯度，有效降低晶格應(yīng)變及結(jié)構(gòu)缺陷，從而顯著抑制非輻射復(fù)合過程，尤其是俄歇復(fù)合。

    研究表明，采用界面勢能優(yōu)化策略的ZnSeTe量子點(diǎn)制備的綠色量子點(diǎn)發(fā)光二極管，在高亮度5963 cd m-2下，實(shí)現(xiàn)了21.7%的最大外量子效率，并在5.4 V驅(qū)動(dòng)電壓下達(dá)到了52040 cd m-2的最大亮度。這一研究大幅提升了環(huán)保型綠色量子點(diǎn)發(fā)光二極管的發(fā)光性能，揭示了界面勢能調(diào)控與器件性能之間的關(guān)鍵關(guān)系，為高效環(huán)保型量子點(diǎn)發(fā)光二極管技術(shù)的發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)，同時(shí)也為廣西有色金屬資源的高值化應(yīng)用開辟了新路徑。

    據(jù)悉，該研究得到國家自然科學(xué)基金、廣西科技項(xiàng)目、廣西“納米光子學(xué)材料與技術(shù)”人才小高地等項(xiàng)目資助，以及國家和自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)提供的技術(shù)與資源支持。