用于高效低漏电流发光二极管的巨型壳纳米棒

《Advanced Materials》：Giant Shell Nanorods for High-Efficiency and Low-Roll-Off Light-Emitting Diodes

一维胶体半导体纳米棒通过脂肪酸修饰调控生长方向，形成高纵横比复合壳层结构，有效抑制电子泄漏和复合，使LED器件外量子效率达23.4%、亮度289000 cd/m2且寿命超10000小时。

　　

摘要

一维胶体半导体纳米棒（NRs）具有偏振发光特性和增强的光子输出耦合效率，适用于高效发光二极管（LEDs）。然而，由于径向壳层较薄以及高长宽比，在高电流密度下其实际应用受到限制。高长宽比会导致溶液处理薄膜在制备过程中纳米棒方向随机排列，从而产生结构缺陷，引发漏电流并进一步加剧效率下降。本文引入脂肪酸来抑制传统NRs合成过程中磷酸所诱导的c轴生长，同时促进径向壳层的生长，最终制备出长宽比约为2.2的巨壳结构CdSe/CdZnSe/CdS/CdZnS纳米棒。这种设计有效缓解了由于纳米棒随机排列引起的电子泄漏问题，同时减少了界面缺陷和Auger复合现象，实现了接近100%的峰值光量子效率（PLQY）。基于这些纳米棒的NR-LEDs表现出23.4%的峰值外部量子效率（EQE）和289,000 cd m^?2的亮度。值得注意的是，该纳米棒设计显著抑制了高电流密度下的效率下降。此外，这些器件在1,000 cd m^?2的亮度下具有超过10,000小时的T₉₅寿命。这种材料设计策略为实现高效高清晰度显示所需的高偏振NR-LEDs奠定了基础。

利益冲突

作者声明没有竞争性财务利益。