分布控制可实现高效的缩小维度矿LED
Dongxin Ma1, Kebin Lin2, Yitong Dong1
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada.
Nature
|November 25, 2021
概括
研究人员开发了新的减少维度矿 (RDP) 发光二极管 (LED), 提高了稳定性和效率. 这一突破解决了以前的局限性,为更强大,更亮的矿LED技术铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学
- 光电子产品
- 量子点技术
背景情况:
- 矿量子点 (QD) LED提供高的外部量子效率 (EQE) 和窄带辐射,但缺乏运行稳定性.
- 由于高激子结合能,缩小尺寸的矿具有提高稳定性和光发光量子产量的潜力.
- 之前的基于RDP的LED的EQE和颜色纯度较低,这归因于变量限制的量子 (QWs),导致非辐射重组和扩展的辐射.
研究的目的:
- 设计具有单散 QW 厚度分布的 RDP,以提高 LED 的性能.
- 通过减轻非辐射重组损失来提高基于RDP的LED的稳定性和效率.
- 开发一种用于控制RDP薄膜形成和矿表面的新增剂.
主要方法:
- 合成了化三氧化物添加剂来控制RDP多分散性和化QW表面.
- 利用添加剂与有机离子的结合来控制薄膜沉积过程中的扩散,抑制低厚的QW形成.
- 使用氧化物部分的协调结合使矿颗粒边界变得无源,并抑制缺陷形成.
主要成果:
- 实现了紧,光滑和均的RDP薄膜,带有窄带辐射和高光发光量子产量.
- 已证明的RDPLED的EQE峰值为25.6% (在40个设备中平均为22.1%).
- 观察到操作稳定性提高了十倍,在7200cd/m2的半衰期,超过了以前的高EQE矿LED.
结论:
- 这种双功能添加剂有效地控制了RDP QW厚度,使表面无能化,从而获得更优质的膜质量.
- 与现有的矿LED相比,开发的RDP显著提高了EQE和运行稳定性.
- 这项工作为推进基于矿的稳定和高效光电子设备提供了一个有前途的战略.
