韓國(guó)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出量子點(diǎn)發(fā)光效率達(dá)100%的技術(shù)

CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，將新一代顯示材料量子點(diǎn)發(fā)光體的核被單層半導(dǎo)體殼均勻包圍，可實(shí)現(xiàn)接近100%的發(fā)光效率。

韓國(guó)研究財(cái)團(tuán)(理事長(zhǎng)李光福)2月16日表示，成均館大學(xué)教授林在勛研究團(tuán)隊(duì)在合成由核和殼組成結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)發(fā)光體時(shí)，闡明了殼在表面生長(zhǎng)的原理。另外，在此基礎(chǔ)上生長(zhǎng)了約0.3nm厚的殼，實(shí)現(xiàn)了97.3%的發(fā)光效率。

核-殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)發(fā)光體理論上只需一層0.3nm厚的殼就能達(dá)到100%的發(fā)光效率。但實(shí)際上，由于殼生長(zhǎng)不均，只有以幾納米厚度包圍幾層，才能勉強(qiáng)達(dá)到70%-80%的發(fā)光效率。

據(jù)推測(cè)，核與殼之間的缺陷及核無(wú)法完全覆蓋，導(dǎo)致效率下降，但溶液內(nèi)反應(yīng)復(fù)雜，問(wèn)題原因尚未明確。

成均館大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在分子水平上揭示了量子點(diǎn)的配體與殼前驅(qū)體反應(yīng)后，殼原子被吸附到表面，經(jīng)過(guò)非晶質(zhì)分子層狀態(tài)，變成為晶體的全過(guò)程。分子層要想變成殼，就必須進(jìn)行高溫的熱處理，在此過(guò)程中，研究團(tuán)隊(duì)確認(rèn)到，殼前驅(qū)體氧化了核表面，使殼無(wú)法完全覆蓋核表面的事實(shí)。

研究團(tuán)隊(duì)在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了能夠精準(zhǔn)控制殼生長(zhǎng)過(guò)程的“表面開始生長(zhǎng)法”，將約0.3nm厚的超均勻殼生長(zhǎng)到核表面，實(shí)現(xiàn)接近理論極限值的97.3%的發(fā)光效率。

量子點(diǎn)發(fā)光體采用超均一殼，確保了高效率和穩(wěn)定性，不僅可以用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、可穿戴等新一代顯示屏，還可以應(yīng)用于太陽(yáng)能和生物傳感器等多個(gè)領(lǐng)域。

林在勛教授表示：“此次研究有望助力在12大韓國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略技術(shù)之一的顯示領(lǐng)域下實(shí)現(xiàn)新一代量子點(diǎn)顯示”，并稱“未來(lái)實(shí)現(xiàn)新一代全系發(fā)光元件為基礎(chǔ)的量子點(diǎn)顯示，需要大規(guī)模量產(chǎn)量子點(diǎn)，跨元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、圖案化工藝的研發(fā)?！?/p>

本次研究是在科技通信部和韓國(guó)研究財(cái)團(tuán)推動(dòng)的中堅(jiān)研究、未來(lái)材料發(fā)現(xiàn)事業(yè)和基礎(chǔ)研究室的支持下進(jìn)行的，最近發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊“自然通訊（Nature Communications）”上。