Nature | 基于长程有序量子点薄膜的高性能发光器件

    基于量子点发光材料的新型显示是国家战略性新兴产业之一，也是中日韩和欧美等国相互竞争的产业高地。为推进高性能量子点发光器件的实际应用，世界上多个科研院所和生产厂商正在从不同角度切入，力求取得重大理论和技术突破。

    近日，苏州大学功能纳米与软物质研究院廖良生教授、王亚坤副教授从实现长程有序且兼具高导电性的钙钛矿量子点薄膜入手，通过艰难的实验探索，提出了量子点表面调控新策略，在提升量子点发光效率及稳定性方面取得重要突破，成功制备了兼具高发光效率和高稳定性的量子点发光器件。所制备的钙钛矿量子点发光器件，在亮度为1000 nit的工作条件下可保持超过20%的外量子效率，且工作寿命相对提高100多倍，为同类器件的最高值。

    该研究团队认为，制备长程有序量子点发光薄膜，对于提升激子有效利用率和器件稳定性至关重要。前期探索研究发现，虽然基于非有序钙钛矿量子点的发光器件可以实现较高效率，但是其中较小尺寸量子点的大比表面积会限制量子点-量子点间的载流子输运，导致在高亮度下，器件效率和稳定性较差。基于此，廖良生教授课题组提出了一种双配体协同策略，通过缺陷态钝化策略与原位去除小尺寸量子点方法相结合的方式，成功制备了长程有序、致密、均匀和无缺陷的薄膜，且其优异性能在发光器件中得到验证。

    该工作不仅提供了一种长程有序量子点薄膜的可控制备新方法，还首次在钙钛矿量子点体系中实现了高亮度-高效率-高稳定性的有效统一。上述研究成果为高性能量子点显示器件的实际应用提供了新策略。相关成果于2024年5月8日在《Nature》期刊线上发表（DOI:10.1038/s41586-024-07363-7），我院是论文的唯一通讯单位，王亚坤副教授为该文的第一作者，加拿大多伦多大学的Haoyue Wan为共同第一作者；廖良生教授为通讯作者。同时，王穗东教授课题组在薄膜迁移率表征方面提供了帮助。

    廖良生教授、王亚坤副教授的研究成果 “Long-range order enabled stability in quantum dot light-emitting diodes”在《自然》（Nature）上发表。功能纳米与软物质研究院是该论文的唯 一通讯单位，王亚坤为论文的第 一作者，加拿大多伦多大学Haoyue Wan为共同第 一作者，廖良生为论文的通讯作者。王穗东教授课题组在薄膜迁移率表征方面提供了帮助。

    文章题目：Long-range order enabled stability in quantum dot light-emitting diodes

    作者信息：Ya-Kun Wang# (王亚坤), Haoyue Wan# (万昊越), Sam Teale, Luke Grater, Feng Zhao (赵峰), Zhongda Zhang (张中达), Hongwei Duan (段宏伟), Muhammad Imran, Shui-Dong Wang (王穗东), Sjoerd Hoogland, Liang-Sheng Liao* (廖良生)

    文章网址：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07363-7

    项目资助：We acknowledge the financial support from the National Natural Science Foundation of China (NSFC) (62205230 and 62175171), the Suzhou Key Laboratory of Functional Nano and Soft Materials, the Collaborative Innovation Center of Suzhou Nano Science and Technology (CIC-Nano), the 111 Project and the Joint International Research Laboratory of Carbon-Based Functional Materials and Devices. We acknowledge the Sargent group at the University of Toronto for providing access to the experimental facilities. This publication is based, in part, on the work supported by the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada.