記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校中科院微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室杜江峰院士、樊逢佳教授等人與其他科研人員合作，在量子點(diǎn)合成過程中引入晶格應(yīng)力，調(diào)控量子點(diǎn)的能級(jí)結(jié)構(gòu)，獲得了具有高度發(fā)光方向性的量子點(diǎn)材料，此材料應(yīng)用在量子點(diǎn)發(fā)光二極管(QLED)中有望大幅提升器件的發(fā)光效率。這一研究成果日前發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

外量子效率(EQE)是QLED器件性能的一個(gè)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，因此一直是國內(nèi)外相關(guān)研究關(guān)注的重點(diǎn)。然而隨著研究的推進(jìn)，器件的內(nèi)量子效率已經(jīng)趨于極限，這時(shí)若要進(jìn)一步提升EQE須從外耦合效率角度入手，即提升器件的出光效率。在提升外耦合效率方面，外加光柵或散射結(jié)構(gòu)的方式會(huì)增加額外的成本，并帶來諸如角度色差等問題。基于此，不增加額外的結(jié)構(gòu)而是使用具有方向性的發(fā)光材料，被認(rèn)為是一種更為可行的解決方案。

然而，QLED中使用的量子點(diǎn)材料并不具有天然的發(fā)光偏振，針對(duì)這一點(diǎn)，研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在核-殼量子點(diǎn)制備過程中引入不對(duì)稱應(yīng)力，該應(yīng)力成功調(diào)制了量子點(diǎn)的能級(jí)結(jié)構(gòu)，使量子點(diǎn)的最低激發(fā)態(tài)變?yōu)橛芍乜昭ㄖ鲗?dǎo)的面內(nèi)偏振能級(jí)。隨后，該研究團(tuán)隊(duì)使用背焦面成像等手段確認(rèn)了此量子點(diǎn)材料的發(fā)光偏振，88%的面內(nèi)偏振占比使該材料具有很強(qiáng)的發(fā)光方向性。

這一發(fā)光方向性的提升，可以將QLED的效率極限從30%提升到39%，為制造超高效率的QLED器件提供了一種新的解決思路。(吳長鋒)