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電荷平衡讓量子點LED性能大躍進

公告類型: 奈米新知
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量子點發光二極體(QLED)能以溶液製程為主的技術製作,雖然此技術具有低成本、大面積且與塑膠等可撓性基板相容的優勢,但二十年來 QLED始終受限於穩定及效率的問題。最近,中國科學家發現在結構中添加一層絕緣層,能修正QLED中電荷不平衡的問題,讓外部量子效率提高至20.5%,操作壽命達10萬小時,刷新了QLED的性能記錄。

2013年,QD Vision及麻省理工學院的Vladimir BulovicMoungi Bawendi已經將QLED的外部量子效率提高至18%,但這類元件的壽命依然是一個問題。最近,由浙江大學的Xiaogang PengYizheng Jin領導的研究團隊藉由有效且平衡地注入電荷,一舉解決了困擾多年的效率及穩定性問題。

Lin指出,QLED的基本問題在於電子及電洞的注入並不均衡─電子過剩而電洞不足,為了減緩電子的注入,這個由浙大、中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所及南京工業大學合組的團隊,在結構中添加了一層絕緣層。為了測試絕緣層的效果,他們採用特別設計的量子點,該量子點具有高量子產出、適合溶液製程及合適的能帶結構。

最後的LED結構是由夾在氧化銦錫(ITO)及銀電極之間的六層材料所構成:在CdSe-CdS核殼量子點之下是用來協助輸送電洞的導電聚合物層,負責電子傳輸的是氧化鋅奈米微粒層,該層與量子點間則以絕緣的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)層隔開。

QLED完全能以溶液製程製作,只有銀電極例外,不過該團隊說,最近有研究顯示噴墨印刷或其他與塑膠相容的方法也能處理銀電極層。Jin表示,採用工業級設備還能再提升此QLED的壽命。目前他們研究的樣品是發紅光,接下來將會推廣至其他色光。詳見Nature 515, 96–99 (2014) | doi:10.1038/nature13829


原始網站:https://nano.nchc.org.tw/index.php?apps=news&mod=welcome&action=show&gid=996
譯者/譯者服務單位:郭西川/彰化師範大學光電科技研究所   責任編輯:蔡雅芝
發布日期: 2014/12/08
發布人員: 王芊樺