我国科学家制备出发光方向性强的量子点材料

3月28日，记者从中国科学技术大学获悉，中科院微磁共振重点实验室院士、范教授等人与其他研究人员合作，将晶格应力引入量子点合成过程，调控量子点的能级结构，从而获得发光方向性强的量子点材料，有望大幅提高量子点发光二极管(QLED)的发光效率。这项研究成果近日发表在《科学进展》杂志上。

外量子效率(EQE)是QLED器件性能的重要评价指标，因此一直是国内外相关研究的重点。但是随着研究的发展，器件的内部量子效率已经达到极限。此时，为了进一步提高EQE，必须从外耦合效率的角度出发，即提高器件的发光效率。在提高外耦合效率方面，增加光栅或散射结构会增加额外的成本，带来角色差等一些问题。基于此，在不增加额外结构的情况下，使用定向发光材料被认为是更可行的解决方案。

而QLED中使用的量子点材料不具备自然发光偏振。鉴于此，研究团队通过理论计算和实验设计，在核壳量子点的制备过程中引入不对称应力，成功调制了量子点的能级结构，将量子点的最低激发态变为重空穴主导的面内极化能级。随后，他们通过后焦平面成像等手段证实了这种量子点材料的发光偏振，88%的面内偏振比使得这种材料具有很强的发光方向性。

通过提高光发射的方向性，可以将QLED的效率极限从30%提高到39%，为制造超高效QLED器件提供了新的解决方案。