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2024年(nian)11月20日，北京交通大學物理科(ke)學與(yu)工程(cheng)學院唐愛(ai)偉(wei)教授作為共同通訊作者(zhe)在《Nature》在線發表(biao)重要成果，在綠色InP基(ji) QD-LED材料與(yu)器件領域(yu)取得(de)重大突破。
該研究成果(guo)2024年11月20日以“Efficient green InP-based QD-LED by controlling electron injection and leakage”為(wei)題發(fa)表在(zai)《Nature》上(DOI：10.1038/s41586-024-08197-z)。
北京交通大(da)學(xue)(xue)物理科學(xue)(xue)與(yu)工(gong)程(cheng)學(xue)(xue)院唐愛(ai)偉(wei)教授(shou)課題(ti)組(zu)(zu)與(yu)河南大(da)學(xue)(xue)申懷(huai)彬教授(shou)課題(ti)組(zu)(zu)和中(zhong)國科學(xue)(xue)技術大(da)學(xue)(xue)樊逢(feng)佳教授(shou)課題(ti)組(zu)(zu)合(he)作，北京交通大(da)學(xue)(xue)與(yu)河南大(da)學(xue)(xue)聯合(he)培養(yang)的博(bo)士研究生卞陽(yang)陽(yang)為(wei)共同第一作者(zhe)，唐愛(ai)偉(wei)教授(shou)是該論(lun)文的共同通訊作者(zhe)。
LED顯示(shi)照(zhao)(zhao)明是我國(guo)(guo)的(de)支柱半(ban)導(dao)體(ti)產業(ye)，加快新興顯示(shi)照(zhao)(zhao)明LED研究(jiu)，對于加強(qiang)并保持我國(guo)(guo)的(de)產業(ye)競爭有重要的(de)意義。基(ji)于半(ban)導(dao)體(ti)量子點的(de)電(dian)致(zhi)發(fa)光器件(QD-LED)具有色(se)(se)域更廣、色(se)(se)純度更高(gao)、能耗更低(di)等(deng)優(you)勢，有望在超高(gao)清顯示(shi)屏(ping)和(he)高(gao)端照(zhao)(zhao)明等(deng)領域得到廣泛應用。InP基(ji)量子點電(dian)致(zhi)發(fa)光器件更是由(you)于其環境友好的(de)特點備受產業(ye)界青睞。相較于紅色(se)(se)和(he)藍(lan)色(se)(se)器件，三(san)基(ji)色(se)(se)之一(yi)的(de)綠色(se)(se)InP基(ji)QD-LED的(de)效率(lv)和(he)壽命成(cheng)為制約全彩QD-LED商(shang)業(ye)化進(jin)程的(de)關(guan)鍵瓶頸。
為(wei)解決這一問題，唐愛偉教授課題組(zu)與國(guo)內同(tong)行合(he)作，提出并發展了(le)新型大尺寸、高量(liang)子(zi)產率(lv)(lv)InP/ZnSe/ZnS核殼(ke)結(jie)構量(liang)子(zi)點的合(he)成和結(jie)構調控方法，通過厚ZnSe中間殼(ke)層的包覆(fu)，同(tong)時實現了(le)電(dian)子(zi)注入提升和電(dian)子(zi)泄漏抑制(zhi)，成功構筑了(le)峰(feng)值(zhi)外量(liang)子(zi)效(xiao)率(lv)(lv)(EQE)達(da)到26.68%，亮(liang)度達(da)到270,000 cd m-2，1,000 cdm-2初(chu)始亮(liang)度下(xia)T95壽命長達(da)1,241 h的綠色InP基(ji)QD-LED，刷新了(le)世界紀錄(lu)。
本研究(jiu)揭示了(le)綠色InP基(ji)QD-LED效率低下的(de)關鍵原因，并提(ti)供(gong)了(le)有(you)效的(de)解決方案，同時實現了(le)電(dian)子(zi)注入(ru)提(ti)升和電(dian)子(zi)泄漏抑制(zhi)，也為高性能(neng)QD-LED的(de)設計提(ti)供(gong)了(le)新思路。該研究(jiu)得到了(le)北京(jing)市(shi)自然科學基(ji)金(jin)重(zhong)點研究(jiu)專題(ti)(Z220007)等項目的(de)支持(chi)。
唐愛偉
北京交通大學物理科學與工程學院教授
博士生導師
現任物理科學(xue)與工程學(xue)院(yuan)院(yuan)長
主要(yao)從事(shi)環保型量子點發光材料與器件(jian)方(fang)面的研究工作(zuo)。目(mu)前主持和完成多項(xiang)國(guo)家(jia)自然科學基金、北京市自然科學基金重點項(xiang)目(mu)等國(guo)家(jia)和省部級(ji)項(xiang)目(mu)。在Nature, Adv. Mater., Nano. Lett.等國(guo)際(ji)知(zhi)名學術(shu)期刊(kan)上(shang)發表學術(shu)論文150余篇(pian)，獲得授(shou)權(quan)國(guo)家(jia)發明專利4項(xiang)。曾入(ru)選北京交通大(da)學首批卓越百人計(ji)劃(hua)，獲得北京交通大(da)學五(wu)四青年獎章、北京交通大(da)學優秀主講教師稱(cheng)號等。
論文鏈接：
//www.nature.com/articles/s41586-024-08197-z
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