记者3月28日从中国科学技术大学获悉，该校中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、樊逢佳教授等人与其他科研人员合作，在量子点合成过程中引入晶格应力，调控量子点的能级结构，获得了具有强发光方向性的量子点材料，此材料应用在量子点发光二极管(QLED)中有望大幅提升器件的发光效率。这一研究成果日前发表在《科学进展》杂志上。
外量子效率(EQE)是QLED器件性能的一个重要评价指标，因此一直是国内外相关研究关注的重点。然而随着研究的推进，器件的内量子效率已经趋于极限，这时若要进一步提升EQE须从外耦合效率角度入手，即提升器件的发光效率。在提升外耦合效率方面，外加光栅或散射结构的方式会增加额外的成本，并带来诸如角度色差等问题。基于此，不增加额外的结构而使用具有方向性的发光材料，被认为是一种更为可行的解决方案。
然而，QLED中使用的量子点材料并不具有天然的发光偏振，针对这一点，研究团队经过理论计算和实验设计，在核—壳量子点制备过程中引入不对称应力，该应力成功调制了量子点的能级结构，使量子点的最低激发态变为由重空穴主导的面内偏振能级。随后，他们使用背焦面成像等手段确认了此量子点材料的发光偏振，88%的面内偏振占比使该材料具有很强的发光方向性。
发光方向性的提升可以将QLED的效率极限从30%提升到39%，为制造超高效率的QLED器件提供了一种新的解决思路。
(记者吴长锋)
