Cadmiumfreie blaue Quantenpunkte sind Schlüsselmaterialien im Bereich umweltfreundlicher Displays und gesundheitsbewusster Beleuchtung. Dennoch stehen sie vor entscheidenden Herausforderungen wie unzureichender Farbreinheit (Halbwertsbreite FWHM > 30 nm), niedriger Emissionseffizienz (Photolumineszenz-Quantenausbeute PLQY < 75 %), schlechter Luftstabilität und komplexen Syntheseverfahren. Diese Studie schlägt eine innovative Strategie vor, die kooperative Bandstrukturtechnik und Oberflächenpassivierung kombiniert. Durch präzisen Aufbau einer abgestuften Kern-Schale-Struktur ZnSeTe/ZnSe/ZnSeS/ZnS und halogenidunterstütztes Wachstum wurden erfolgreich leistungsstarke cadmiumfreie blaue Quantenpunkte hergestellt. Die vierlagige abgestufte Struktur ermöglicht einen sanften Übergang der Gitterkonstanten vom Kern zur Schale und unterdrückt effektiv Defekte durch Gitterfehlanpassungen an der Grenzfläche; gleichzeitig adsorbieren Halogenidionen (Cl⁻) während des Wachstums selektiv an hochenergetischen Kristallflächen, regulieren die Wachstumskinetik zur Förderung der Partikelgrößenhomogenität und koordinieren mit ungesättigten Zn²⁺-Oberflächenstellen zur Passivierung von Fehlstellenbindungen. Die hergestellten Quantenpunkte emittieren bei 460 nm, mit einer verengten Halbwertsbreite von 18 nm, einer Photolumineszenzquantenausbeute von bis zu 92 %, und behalten nach 60 Tagen Lagerung an Luft über 80 % PLQY bei. Diese kooperative Strategie bietet einen universellen Ansatz zur Entwicklung umweltfreundlicher Hochleistungs-Quantenpunkte.

Quantenpunkte;Kern-Schale-Struktur;Halogenidregelung;blaue Emission;High-End-Display;gesundheitsbewusste Beleuchtung