Modificación con ligandos multifuncionales para lograr diodos emisores de luz de puntos cuánticos azules de alto rendimiento

WANG Yuankun ,  

ZHANG Dongkang ,  

XIA Mengyang ,  

ZHONG Binglin ,  

WU Qianqian ,  

WANG Lin ,  

YANG Xuyong ,  

WANG Sheng ,  

摘要

Los diodos emisores de luz de puntos cuánticos (QLED) se consideran candidatos fuertes para las tecnologías de visualización e iluminación de próxima generación debido a sus excelentes propiedades optoelectrónicas. Sin embargo, los QLED azules todavía muestran un rendimiento significativamente inferior en comparación con los dispositivos verdes y rojos, lo que limita seriamente la comercialización de la tecnología de visualización QLED a todo color. Por un lado, el nivel profundo de la banda de valencia de los puntos cuánticos azules crea una alta barrera de inyección de huecos entre ellos y la capa de transporte de huecos, y los ligandos de ácido oleico de cadena larga en la superficie dificultan el transporte de portadores. Por otro lado, la pequeña diferencia de nivel de energía entre el núcleo y la capa de los puntos cuánticos azules provoca que los portadores se acoplen fácilmente con los estados defectuosos superficiales, causando recombinación no radiativa y reduciendo la eficiencia del dispositivo. En este estudio, se modificó la superficie de los puntos cuánticos azules con un ligando multifuncional, clorhidrato de benzilhidroxilamina (BHACl). BHACl reemplaza los ligandos originales de ácido oleico de cadena larga, mejorando el transporte de portadores en la película de puntos cuánticos; el grupo NH3+ en su molécula puede pasivar los enlaces de azufre superficiales expuestos, inhibiendo la recombinación no radiativa; el gran momento dipolar de BHACl eleva globalmente los niveles de energía de los puntos cuánticos, aumentando la eficiencia de inyección de huecos. Debido a esto, los dispositivos QLED azules preparados lograron una eficiencia cuántica externa (EQE) del 19,2 %, un brillo máximo de 28 237 cd·m-2 y una vida útil del dispositivo de 8 986 horas a un brillo inicial de 100 cd·m-2, con un rendimiento significativamente superior al del dispositivo de referencia.

关键词

diodos emisores de luz de puntos cuánticos; ligandos multifuncionales; transporte de portadores; eficiencia cuántica externa

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