基于Cd的藍色發光量子點（QDs）由于其FWHM窄、光致發光量子產率高、制備簡單、成本低等優點，在量子點發光二極管（QLED）器件中得到了廣泛的應用。然而，Cd作為重金屬中的有毒元素，對健康和環境構成威脅，不符合當前全球綠色可持續發展的要求。近年來，鉛基鈣鈦礦量子點因其極窄的顯示頻寬發射而成為最著名的恒星發光材料。然而，鈣鈦礦結構的量子點具有較差的環境穩定性。隨著量子點在照明和顯示行業的加速應用，開發和合成高質量的無Cd藍光量子點對未來社會具有重要意義。

InP和ZnSe量子點由于具有低毒性、環保和藍光發射能力等特性，受到了研究人員的廣泛關注。不幸的是，為了獲得藍色發射，由于其窄帶隙，InP量子點的粒徑必須足夠小。對于目前的合成路線來說，獲得非常小且均勻分布的InP量子點是一個很大的挑戰。因此，大多數制備的InP量子點的發射峰波長大于465 nm，這不利于在顯示器中獲得較寬的色域。此外，尺寸過小的量子點具有相當大的比表面積，會在表面產生大量缺陷，進而影響PLQY和FWHM，最終導致InP量子點性能較差。

帶隙約2.7 eV的大塊ZnSe被認為是最有前途的無Cd藍光發射量子點。然而，隨著ZnSe的尺寸減小到幾個納米，量子限制域效應的逐漸增強導致帶隙展寬，導致發光波長藍移。因此，許多研究報道的ZnSe量子點的發光波長主要集中在藍紫色波長區域。為了保證顯示器的高色精度和寬色域，最需要的是發射峰值波長在445 ~ 465 nm之間、FWHM值小于25 nm的藍色發光量子點。將一些Te摻雜到ZnSe中，形成具有窄帶隙的三元ZnTeSe量子點，從而使ZnSe的發射波長向深藍方向調諧。例如，Bao團隊通過摻雜Te獲得了發射峰值波長為450 nm的ZnTeSe/ZnSeS/ZnS核/殼量子點，而FWHM達到41 nm。Han等也報道了發射峰波長為450 nm的ZnSe量子點，但FWHM達到了27 nm。由于Zn和Te離子半徑的顯著差異，ZnSe和ZnTe晶格參數的不匹配導致ZnTeSe量子點存在缺陷，嚴重拉大了ZnSe量子點的FWHM。

作為解決這一問題的另一種策略，通過控制ZnSe核的尺寸和ZnS殼層的厚度來克服ZnSe量子點藍紫色發射的缺點是有希望的，因為量子點的光學性質受到它們的尺寸和涂層殼層厚度的顯著影響。增加ZnSe量子點的尺寸可以有效地減小核心處的量子限域效應，有利于發射波長的紅移。此外，合適的涂層外殼不僅可以鈍化表面缺陷，還可以減少激子離域，從而在發射峰值波長和FWHM方面達到調節發光參數的目的。

合肥工業大學陳雷、王向華、Asad Ali等人報道了超窄帶藍色發光ZnSe/ZnS核/殼量子點的合成，其光致發光/電致發光的半最大全寬度（FWHM）窄為19/20 nm，峰值分別為446/449 nm。通過系統優化陽離子與陰離子的摩爾比和前驅體的加入量，可以很好地控制核殼量子點的結晶。ZnS涂層殼比ZnSe具有更寬的帶隙，可以有效抑制由ZnSe核表面缺陷引起的發射光譜中的熒光尾，縮小發射光譜的頻寬，提高ZnSe/ZnS核/殼量子點的熒光量子產率。利用ZnSe/ZnS核/殼量子點制備的QLED具有優異的色彩純度，特別適合顯示應用。本研究為合成無重金屬超窄帶藍光發射量子點開辟了一條新途徑。

【結果】

【原文鏈接】

ZnSe/ZnS Core/Shell Quantum Dots with Narrow Emission Bands for QLED Displays

Lei Chen, Hui Jiang, Fanghai Liu, Syed Aamir Hussain, Hossein Chamkouri, Yang Song, Ping Chen, Asad Ali, and Xianghua Wang

ACS Applied Optical Materials Article ASAP

DOI: 10.1021/aCSAom.5c00207

 （來源：光電未來）