2024年11月21日，我校纳米科学与材料工程学院申怀彬教师与中国科学技艺大学物理学院樊逢佳教师等在量子点领域合营的盘问恶果以“Efficient green InP-based QD-LED by controlling electron injection and leakage”为题hongkongdoll nude，在海外顶级期刊《当然》（Nature）上在线发表（DOI: 10.1038/s41586-024-08197-z），记号着无毒量子点LED技艺取得病笃透露。这是河南大学初度算作第一单元在《当然》期刊发表盘问恶果。
LED透露照明是我国的撑抓半导体产业，加速新式透露照明LED盘问，关于增强我国的产业竞争，有病笃的真谛。基于荧光量子点的电致发光器件（QD-LED），联系于以往LED具有色域更广、色纯度更高、能耗更低等上风，有望在超高清透露屏和高端照明等领域得到平常期骗，如故成为寰球列国竞相争夺的下一代主流发光透露技艺制高点之一。InP基量子点电致发光器件更是由于其环境友好的特色备受产业界深爱。相较于红色和蓝色器件，三基色之一的绿色InP基QD-LED的着力和寿命成为制约全彩QD-LED贸易化程度的重要瓶颈。
为处罚这一问题，我校申怀彬教师与中国科学技艺大学的樊逢佳教师等东谈主再次合营，在揭示器件电子输运机制的基础上，提议并发展了新式大尺寸、高量子产率InP/ZnSe/ZnS核壳结构量子点的合成和结构调控步调，通过厚ZnSe中间壳层的包覆，同期完毕了电子注入擢升和电子透露阻拦，奏凯构筑了峰值外量子着力（EQE）达到26.68%，亮度达到270，000 cd m-2，1，000 cd m-2驱动亮度下T95寿命长达1，241 h的绿色InP基QD-LED，刷新了寰球记录。
盘问团队通过自主研发的电激勉瞬态罗致（EETA）技艺分析了QD-LED的电子传输特征。盘问发现，刻下基于绿色InP/ZnSeS/ZnS量子点的QD-LED，由于存在较高的电子注入势垒，发光层中电子浓度严重不及，无法填充错误（图1）。为此，团队贪图了两步重要本质：减少ZnSeS中间层中的ZnS含量（减少注入势垒高度），以及增多ZnSe中间层的厚度（增多限域势厚度）。本质限度透露，减少ZnSeS中间层的ZnS含量后，尽管器件中电子注入显耀擢升，但电子透露也随之加重；而通过增厚ZnSe中间层，未必在保险器件中电子注入着力的同期阻拦了走电流的产生（图2），最终，使得绿色InP基QD-LED性能大幅擢升，其峰值EQE高达26.68%、峰值电流着力达 112.56 cd A-¹、最大亮度为 277，000 cd m-²、在1，000 cd m-2驱动亮度下T95寿命跳跃了1，200 h（图 3）。器件亮度、着力、寿命联系于以往领域内前期寰球记录别离擢升了1.6、4、100倍。
本盘问揭示了绿色InP基QD-LED着力低下的重要原因hongkongdoll nude，并提供了有用的处罚决策，同期完毕了电子注入擢升和电子透露阻拦，也为高性能QD-LED的贪图提供了新想路。
图1：电激勉瞬态罗致技艺旨趣图
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图2：提高绿色InP基QD-LEDs 中电子浓度的政策
图3：绿色QD-LEDs器件性能
博士盘问生卞阳阳和严笑寒为共同第一作家，河南大学申怀彬教师和中国科学技艺大学樊逢佳教师、北京交通大学唐爱伟教师、河南大学陈斐博士为共同通信作家，河南大学为第一通信单元。该盘问得到了国度当然科学基金委-区域立异发展汇集基金、国度要点研发计算、河南大学后生科研立异团队等名目支抓。论文连结：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08197-z
申怀彬，教师，国度优秀后生基金赢得者。二十年来一直从事II-VI族量子点发光材料过甚电致发光器件（QLED）方面盘问。近五年以第一/通信作家在Nature(1篇)，Nat. Photonics（2篇），Nat. Nanotechnol.（1篇），Nat. Rev. Electr. Eng.（1篇），Nat. Commun.（2篇）等期刊发表SCI论文50余篇，获批国度发明专利17件，好意思国专利1件，技艺转让2项。先后主抓包括国度要点研发计算hongkongdoll nude，科技立异2030重要名目（课题），国度当然科学基金委区域汇集基金要点名目，国度当然科学基金-优秀后生名目等在内的国度级名目7项。