基于绿色磷化铟（InP）的量子点发光二极管（QD-LED）仍然存在效率低、使用寿命短的问题，对完全无镉的QD-LED显示器和照明构成了严峻挑战。不幸的是，这些限制背后的因素仍然不清楚，因此，没有明确的设备工程指南。

来自河南大学、中国科学技术大学等单位的研究人员，通过使用电激励瞬态吸收光谱，发现最先进的绿色无镉QD LED（普遍采用InP–ZnSeS–ZnS核-壳-壳结构）的低效率源于ZnSeS夹层，因为它施加了高注入势垒，限制了电子浓度和陷阱饱和。研究人员从实验和理论上证明，用加厚的ZnSe中间层代替目前广泛使用的ZnSeS中间层，可以同时改善电子注入和抑制泄漏，在543 nm发射的绿色InP基QD LED中，在1000 cd m–2的初始亮度下，可以实现26.68%的峰值外量子效率和1241小时的T95寿命（亮度降至初始值95%的时间），分别比之前的最佳值高出1.6倍和165倍。

相关研究成果以“Efficient green InP-based QD-LED by controlling electron injection and leakage”为题在顶级期刊Nature发表。据悉，这是河南大学首次作为第一通讯单位在《自然》期刊发表研究成果。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08197-z

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图1. EETA光谱

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图2. 改善InP QD-LED绿色光量子效率的方法

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图3. 绿色QD-LEDs器件性能

总的来说，本研究揭示了绿色InP基QD-LED效率低下的关键原因，并提供了有效的解决方案，同时实现了电子注入提升和电子泄漏抑制，也为高性能QD-LED的设计提供了新思路。

本文来自微信公众号“材料科学与工程”。