刷新世界紀(jì)錄，中國科大實現(xiàn)綠色量子點LED亮度壽命新突破

IT之家 11 月 21 日消息，據(jù)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)今日消息，該校物理學(xué)院樊逢佳教授與河南大學(xué)申懷彬教授攜手合作，利用 EETA 技術(shù)深入研究了綠色磷化銦基量子點發(fā)光二極管的關(guān)鍵科學(xué)問題，成功實現(xiàn)了綠色磷化銦基量子點 LED 的峰值外量子效率（EQE）達(dá)到 26.68%，亮度突破 270,000 cd / m2，并在初始亮度 1,000 cd / m2 下，T95（亮度衰減到起始值的 95%）壽命長達(dá) 1,241 小時，刷新了世界紀(jì)錄。

北京時間 11 月 21 日 0 時，相關(guān)研究成果以“Efficient green InPbased QDLED by controlling electron injection and leakage”為題，發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》上，標(biāo)志著無毒量子點 LED 技術(shù)取得重要進(jìn)展。

LED 顯示照明是我國的支柱半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。加快新興顯示照明 LED（如量子點 LED）研究，對于加強并保持我國的產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢，有著重要的意義。然而，由于缺乏原位、直觀的表征手段，目前新興 LED 的內(nèi)部運行機制理解尚不充分，限制了新興 LED 的研發(fā)速度。

樊逢佳教授團(tuán)隊于 2020 年成功研發(fā)出世界首臺電激發(fā)瞬態(tài)吸收（EETA）光譜儀（國家發(fā)明專利號：CN202011470295.0；PCT：WOCN21071264），這一技術(shù)可以給 LED“拍片子”，全方位透視 LED 中的載流子和電場的時間分辨、空間分布等信息，為 LED 的機理研究提供關(guān)鍵的技術(shù)支持，推動 LED 領(lǐng)域的科學(xué)探索和技術(shù)進(jìn)步。

無鎘無鉛量子點由于其環(huán)境友好優(yōu)勢備受青睞，韓國三星集團(tuán)投入巨大資源，于 2019 年和 2020 年分別發(fā)表兩篇《自然》論文，展示他們在紅藍(lán)兩色器件中所取得的進(jìn)展。然而，綠色無鎘量子點 LED（目前主要采用磷化銦基量子點）在效率和壽命方面遠(yuǎn)落后于紅色和藍(lán)色環(huán)保型量子點 LED，成為制約環(huán)境友好型全彩量子點 LED 產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。

樊逢佳教授聯(lián)合研究團(tuán)隊最新研究表明，當(dāng)前綠色磷化銦基量子點 LED 性能較低的主要原因在于電子注入不足和嚴(yán)重的電子泄漏。為此，研究團(tuán)隊提出采用“低、寬勢壘”的設(shè)計方案，既提升了電子注入效率，又有效抑制了漏電現(xiàn)象。通過這一優(yōu)化，研究團(tuán)隊成功刷新了世界紀(jì)錄。

河南大學(xué)博士研究生卞陽陽和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士研究生嚴(yán)笑寒為該論文共同第一作者；河南大學(xué)申懷彬教授和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)樊逢佳教授、北京交通大學(xué)唐愛偉教授、河南大學(xué)陳斐博士為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金委區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金、國家重點研發(fā)計劃等項目支持。

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