美研究人员成功解决量子点LED光衰问题[译]

LEDinside译 据外媒报道，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos）的研究人员已成功推进量子点LED的研究工作，并找出解决光衰问题的方法。量子点（QD）是纳米半导体粒子，其发光颜色可以通过简单改变尺寸得到调节。它们的特点是近乎一致的量子发射率和窄发射频段，因此有出色的色彩纯度。这项新研究旨在使用专门定制的新一代工程量子点减少多余的电荷载体间相互作用，以改善量子点发光二极管（QD-LED）。

“与传统照明技术相比，QD-LED可以提供很多优势，尤其是在光效、工作寿命和光线的色彩品质等方面。”洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos）的Victor Klimov说道。

由于光谱窄、可调发射和易于加工等特点，胶体量子点成为LED技术的理想材料。在过去十年中，有关QD-LED的有力研究已经显著改善其性能，它几乎满足了商业照明产品的要求。在这一领域中最为突出的挑战之一是所谓的效率衰减，也就是说，在高电流下光效的衰减。

“这种光衰问题使QD-LED达到照明应用所需亮度水平复杂化。”纳米技术团队的博士后研究员Wan Ki Bae说道。

Los Alamos的研究人员通过对使用中的QD-LED开展光谱研究，已经确认了导致光效衰减的主要因素，被称为俄歇复合效应。在这个过程中，能量并没有作为光子发射出去，而是从复合的受激电子和空穴被转移到多余的电荷，并随后作为热量耗散。

研究人员撰写的一篇题为“控制俄歇复合效应对量子点LED的性能影响”的论文已于10月25日在《自然通讯》发表。Klimov表示，这项研究工作不仅确定了导致QD-LED光效衰减的原理，而且还展示了两种不同的纳米工程策略来避免这种光效衰减问题。

第一种方法是减少俄歇复合效应，这可以通过将一层薄薄的硫硒化镉涂布在每一个量子点的核/壳接口处（量子点由硒化镉核心和硫化镉外壳组成）。

另一种方法针对的是电荷不平衡的问题，主要通过更好地控制额外的电子进入量子点。这可以通过在每个量子点上涂布一层薄薄的硫化镉锌，选择性地阻碍电子注入。纳米技术团队的化学家Jeffrey Pietryga说：“这种电子和空穴注入电流的微调有助于量子点保持在电荷中性状态，从而防止俄歇复合的激活。”

这些研究由美国能源部科学办公室资助。（责编：Flora）

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