來自韓國的研究人員利用溶液可加工氧化釩（V2O5）空穴注入層制備了雙功能量子點發光二極管（QLEDs）以控制載流子傳輸行為。該器件可根據不同的工作電壓條件顯示可選的光電檢測和發光功能。在8.6 V正向偏壓下的最大亮度為31668cd/m2。同時，該器件可以在反向偏壓條件下作為光電探測器工作。該器件在反向偏壓下完全關閉，而在器件上520 nm波長光的照明過程中觀察到光電流的增加。利用X射線和紫外光電子能譜詳細測量了不同濃度V2O5溶液制備的器件的界面電子結構。隨著V2O5溶液濃度的增加，最高占據分子軌道和能隙態能級均向費米能級移動。間隙狀態位置的改變使得能夠制造雙功能QLEDs。相關論文以題目為“Dualfunctional quantumdots light emitting diodes based on solution processable vanadium oxide hole injection layer”發表在Scientific Reports期刊上。

 

論文鏈接：

 

https://www.nature.com/articles/s41598-021-81480-5
 

隨著物聯網（IoT）技術的發展，光電傳感器已被視為下一代智能設備的關鍵光電子元件。各種光電傳感器可以集成到物聯網電路中，以檢測包括紅外線、可見光、紫外線在內的光，并將輸入光信號轉換為電信號。基于光的檢測，物聯網電路可以觀察環境狀況并執行許多有用的功能，例如自動駕駛汽車、智能工廠和下一代通信。因此，有許多研究努力開發高性能的基于新興納米材料的光電傳感器。

 

近年來，由于與人眼的相似性和人工智能的發展，可見光檢測被認為是物聯網光電傳感器最重要的功能。此外，許多研究小組試圖展示非傳統的可見光光電傳感器。最近，一種基于小禁帶量子點和寬禁帶氧化物半導體異質結構的可見光光電傳感器得到了廣泛的應用。因此，有必要為下一代物聯網光電傳感器開發一種能夠檢測可見光的光電二極管。同時，量子點發光二極管（qled）由于其優越的電學和光學性能而被認為是下一代顯示器。膠體量子點（QD）由于其高穩定性和耐久性在光電子領域得到了廣泛的應用。

 

此外，通過控制量子點的尺寸，量子點具有可調的帶隙、優異的色純度和較高的外部量子效率。最重要的是，QLED可以使用有利于大規模顯示的解決方案。因此，QLEDs可應用于具有高分辨率的薄可變形顯示器-物聯網光電設備的性能。
 

圖1。（a）QLED的電流密度和亮度與施加電壓的關系曲線。（b） QLEDs的電致發光光譜。（c） 從UPS測量的QLED的能級圖。
 

圖2。（a） ITO和ITO上不同濃度V2O5薄膜的UPS光譜。（b） QLEDs空穴注入區的能級圖。
 

圖3。（a） 使用QLEDs發光的PD產生電信號的電路圖。（b） 在（i）雙功能QLED產生的輸入光的（ii）V輸出處測量的周期性局部放電輸出電信號。

 

結果表明，該器件既可以作為光電探測器，也可以作為具有不同外加偏壓的發光二極管。