基于硒化镉（CdSe）的量子点（QDs）在许多领域，尤其是光电子学领域发挥着重要作用。最近，具有合金壳结构（CdSe@ZnS）的量子点已被广泛应用于量子点发光二极管（QLED）器件中，这主要是由于它们具有高量子产率和良好的光化学稳定性。通常，它们在三个方向上的尺寸都比半导体材料的激子玻尔半径更小。实现了许多独特的物理特性，包括窄发射峰、高发光效率、可调光谱和高重复性。最近，有机相合成法将前驱体注入沸点较高的溶剂中，以获得发光性能更高的 QD 核。此外，用于合成 QDs 的镉前驱体和非配位溶剂的大量临界改进导致了非辐射重组概率的增加，并进一步降低了 QLED 的效率和工作寿命。此外，平衡电荷载流子的注入可能是提高 QD 发光二极管性能的另一个关键问题。为了减少过多的载流子，人们广泛引入并研究了许多阻挡层，包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚乙烯亚胺乙氧基化物（PEIE）、聚乙烯亚胺（PEI）以及其他一些用于制造器件的材料。
在制造 QLED 的过程中，通常会在 QD 层表面旋涂乙醇溶剂中的 ZnO 纳米晶体作为电子传输层。然而，乙醇溶剂会对 QDs 的配体产生负清洗作用，导致配体从 QD 薄膜上脱离，最终在 QD 层和 ZnO 层之间的界面上会残留更多的附加缺陷。同时，氧化锌本身也存在许多氧空位缺陷，这实际上是在制造氧化锌层时不可避免的。一旦 QD 与 ZnO 直接接触，就会导致非辐射重组和荧光淬灭。通过原子层沉积（ALD）技术，在 QD 上沉积氧化铝（Al2O3）层以保护其免受水和氧气的侵蚀，从而制备出高度稳定的 QD 薄膜。事实上，由于Al2O3 在 ALD 过程中的孤岛式生长机制，在形成均匀的Al2O3薄膜方面仍存在一些问题。由于Al2O3的绝缘特性，它还可以作为平衡电荷载流子的电子阻挡层。因此，在制造 QLED 器件时，制备的Al2O3应相对较薄；事实上，很难获得连续致密的薄膜，因为它往往会形成过多的小岛。氟化锂（LiF）也是一种绝缘材料，可以解决这一问题，原因是它通过热蒸发获得了致密的特性。福州大学杨尊先等人通过优化合成工艺和进一步减少 QD 壳中的缺陷，最终实现了具有高光电性能的 CdSe 基 QLED。根据他们对荧光寿命和单载流子器件的测试结果，QD外壳的缺陷密度间接大大降低。在热注入法中用溶剂稀释反应体系后，观察到 QD 发射从 595 纳米蓝移到 562 纳米。然后，在 QD 上进一步镀上 ZnSe 壳后，有效发射中心的尺寸在一定程度上减小，并进一步获得了蓝移发射，波长降至 533 nm。最后，在合成的 QD 外部，ZnS 外壳被用来钝化和进一步保护 ZnSe 层，这大大提高了 CdSe 基 QD 的平均荧光寿命，从 22.94 ns 提高到 36.41 ns。此外，还在 QD 发射层上进一步沉积了一层厚度经过优化的氟化锂（LiF），以防止乙醇溶剂清洗造成的配体解吸。因此，CdSe 基 QD 的荧光效率得到了极大提高，在 3 nm 的 LiF 层上，CdSe 基 QLED 达到了 8.06% 的最大外部量子效率 (EQE)。
【结果】
【原文链接】
Qiaocan Huang, Zunxian Yang, Yuliang Ye, Zongyi Meng, Zhiwei Zeng, Hongyi Hong, Songwei Ye, Zhiming Cheng, Qianting Lan, Bingqing Ye, Yuanqing Zhou, Zihong Shen, Wenbo Wu, Jiaxiang Wang, Ye Chen, Hui Zhang, Tailiang Guo, Fushan Li, Yongyi Chen, and Zhenzhen Weng. Physically Controlled Nucleation for Tunable Quantum Dots and Interface Defect Modification in Light-Emitting Diodes. ACS Applied Nano Materials 2024 7 (2), 1896-1906
DOI: 10.1021/aCSAnm.3c05208
（来源：光电未来）
