Quantum-Dot-Leuchtdioden (QLED) gelten aufgrund ihrer hervorragenden optoelektronischen Eigenschaften als vielversprechende Kandidaten für die Display- und Beleuchtungstechnologien der nächsten Generation. Allerdings weist das blaue QLED in der Leistung immer noch erhebliche Rückstände im Vergleich zu grünen und roten Geräten auf, was den kommerziellen Fortschritt der vollfarbigen QLED-Display-Technologie stark einschränkt. Einerseits führt das tiefere Valenzbandniveau der blauen Quantendots zu einer hohen Lochinjektionsbarriere zwischen ihnen und der Lochtransportschicht. Außerdem erschweren die langkettigen Ölsäureliganden auf der Oberfläche den Ladungsträgertransport. Andererseits verursacht der geringe Energieniveauunterschied zwischen Kern und Schale der blauen Quantendots eine Kopplung der Ladungsträger mit Oberflächenfehlstellen, was zu nichtstrahlender Rekombination und einer Verringerung der Geräteeffizienz führt. In dieser Studie wurde die Oberfläche der blauen Quantendots mit dem multifunktionalen Liganden Benzylhydroxylaminiumchlorid (BHACl) modifiziert. BHACl ersetzt die ursprünglichen langkettigen Ölsäureliganden und verbessert somit den Ladungsträgertransport in der Quantendotenschicht; die NH³⁺-Gruppen in dem Molekül können oberflächenfreie Schwefelbindungen passivieren und dadurch nichtstrahlende Rekombination hemmen; der große Dipolmoment von BHACl hebt die Energieniveaus der Quantendots insgesamt an und verbessert die Lochinjektionseffizienz. Basierend darauf erreichten die hergestellten blauen QLED-Geräte eine externe Quanteneffizienz (EQE) von 19,2 %, eine Spitzhelle von 28.237 cd·m^-2 und eine Gerätelebensdauer von 8.986 Stunden bei einer Anfangshelligkeit von 100 cd·m^-2, wobei alle Leistungsparameter deutlich besser waren als bei den Referenzgeräten.

Quantum-Dot-Leuchtdioden; multifunktionale Liganden; Ladungsträgertransport; externe Quanteneffizienz