载流子平衡策略提升钙钛矿量子点发光二极管效率文献综述

 2022-11-29 16:45:16

文献综述

引言

在如今这个高度信息化的社会中,信息无处不在。大到天上的通讯卫星,小至人人身边的智能设备如手机、电脑等,无不都是传送信息的载体和桥梁。而信息必定流至终端,终端则需要具备与人交互的能力,所以一块块或大或小的显示屏成了人机交互的通道。那么如何让这信息的最后一站对信息的处理更完美、呈现越细致、而耗能越细弱,也就成了一个重要的课题。在过去的十年中,金属卤化物钙钛矿引起了人们的极大兴趣。卓越的光电性能,如窄带宽,在整个可见光谱范围内精确和容易调谐的亮度,以及高达100%的高光致发光量子产率,使金属卤化物钙钛矿十适合应用于下一代高清显示器和健康照明系统。

  1. QLEDs(钙钛矿量子点发光二极管)简介
    1. 量子点(QDs)介绍

量子点(QuantumDots)是一种重要的低维半导体材料,其直径仅在2-20 nm之间,所以被称为“人造原子”、“超晶格”或“超原子”,是20世纪90年代提出来的一个新概念。由于量子点的极小尺寸导致其表面效应、量子尺寸效应、介电限域效应和宏观量子隧道效应等量子效应十分明显,从而具有独特的物理化学性质和发光特性。这也是量子点作为发光层的基础。

量子点(QDs)由于其独特的性质而引起了人们的极大兴趣,其中包括高效率,低成本,具有易于调谐的波长,窄的FWHM(图1,实线)以及高稳定性等诸多优点。由于这些良好的特性,QDs被看为LED工业的极具前景的替代发光材料【21-23】

图1 基于量子点的LED的典型电致发光光谱(实线)

类似波长的OLED光谱(虚线)

    1. 量子点的结构

传统量子点通常由锌、镉、硒和硫原子组合而成,其结构由内到外分为核、壳、配体三层。量子点可由光致发光,也可电致发光,光的颜色由量子点的组成材料和大小形状决定。半径小于玻尔半径的量子点显示出强大的量子限制效应和高量子效率[19]。。控制QD尺寸的能力使得可以在单个量子点组内调节从紫外到红外的发射光[24-26]。但是镉基量子点合成工艺复杂以及镉的高毒性[31],阻碍了它的进一步应用。相比于传统量子点,钙钛矿量子点具有

    1. QLEDs的器件结构和发展现状

量子点电致发光二极管(Quantum dot light-emitting diodes, QLEDs)最早提出于 20 世纪 90 年代。1994 年,Alivisatos 等人第一次报道了基于 CdSe 量子点的电致发光器件,他们将 CdSe 量子点发光层沉积在聚合物传输层上,构筑具有双层结构的器件,这也是量子点器件最基本的结构。(图2 type1)

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