量子點作為半導(dǎo)體納米晶體具有熒光量子產(chǎn)率高、發(fā)射光譜連續(xù)可調(diào)、發(fā)光半高峰寬窄、光化學(xué)穩(wěn)定性高等特點，被廣泛應(yīng)用于發(fā)光二極管。其中，白光量子點發(fā)光二極管（QLEDs）在顯示和照明領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。通過逐層沉積紅、綠、藍三種量子點薄膜作為發(fā)光活性層是實現(xiàn)白光QLEDs的一種有效手段，然而，目前常用的疊層策略多為添加阻擋層、有機聚合物和靜電表面處理等，都會在一定程度上限制量子點薄膜的光電性能，不利于開發(fā)高性能器件。因此，開發(fā)一種利用層層組裝的方法沉積高質(zhì)量的多層量子點薄膜對制備高效的白光QLEDs至關(guān)重要。
論文原文：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202200918
蘇州大學(xué)功能納米與軟物質(zhì)研究院孫寶全課題組從CdSe/ZnS量子點表面有機配體的羧基和氨基官能團化學(xué)極性入手，根據(jù)軟硬酸堿理論，利用鹽酸中游離的氫離子來質(zhì)子化量子點表面羧基、氨基類脂肪族有機配體，使長鏈有機表面配體從量子點表面脫附，從而實現(xiàn)短鏈無機陰離子和長鏈有機配體的交換。結(jié)果表明，無機陰離子的加入改變了量子點薄膜的極性，使量子點薄膜表現(xiàn)出不溶于分散量子點的非極性溶劑的特性，因此可以通過溶液法依次沉積多層量子點薄膜。值得注意的是，適量的無機酸處理的量子點薄膜，不僅不會腐蝕量子點的本征結(jié)構(gòu)，而且可以有效地鈍化量子點表面缺陷，抑制非輻射復(fù)合損失，提高量子點薄膜的發(fā)光效率。此外，由于長鏈有機絕緣配體被置換為導(dǎo)電性能更好的短鏈無機陰離子，即減少了電子和空穴之間的傳輸距離，可以在一定程度上增強了載流子的復(fù)合效率，有利于QLEDs器件的電致發(fā)光效率的提升。因此，基于鹽酸處理制備的多層薄膜白光QLEDs的電流效率高達18.9 cd A-1 (EQE為9.1%)，是目前已報道的此類白光器件的最高效率，證明其作為高質(zhì)量的照明技術(shù)和理想的背光應(yīng)用的潛在價值。更有趣的是，利用濃鹽酸的揮發(fā)特性，可以通過揮發(fā)的HCl分子圖案化量子點發(fā)光薄膜，為實驗量子點全彩顯示提供了新思路。
總而言之，質(zhì)子酸觸發(fā)的量子點表面配體交換策略不但可以有效提高量子點薄膜的光電性能，而且也使得制備多層高質(zhì)量的量子點薄膜變得簡單易行，對構(gòu)建具有成本效益的白光疊層器件以及調(diào)控量子點表面配體工藝提供了一種簡單有效的方法。
論文信息：
In Situ Ligand-Exchange in Solid Quantum Dots Film Enables Stacked White Light-Emitting Diodes
Zhiwei Hong, Yatao Zou*, Yajuan Li, Lei Cai, Zhewei Chen, Jiaqing Zang, Guilin Bai, Ya Li, Jiangyu Chen, Yanfei Wu, Conghui Jiang, Tao Song*, Baoquan Sun*
論文原文：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202200918
