刷新世界纪录，中国科大实现绿色量子点 LED 亮度寿命新突破

IT之家 11 月 21 日消息，根据中国科学技术大学今日发布的消息，该校物理学院樊逢佳教授与河南大学申怀彬教授合作，利用 EETA 技术深入研究了绿色磷化铟基量子点发光二极管的关键科学问题，成功实现了绿色磷化铟基量子点 LED 的峰值外量子效率（EQE）达到 26.68%，亮度已突破 270,000 cd / m^²。而在初始亮度 1,000 cd / m^² 下，T95（亮度衰减到起始值的 95%）的寿命长达 1,241 小时，刷新了世界纪录。

北京时间 11 月 21 日 0 时，相关研究成果以“Efficient green InP-based QD-LED by controlling electron injection and leakage”为题，在国际学术期刊《自然》上发表，标志着无毒量子点 LED 技术迈出重要一步。

LED 显示照明是我国支柱半导体产业之一。加速新兴显示照明 LED（如量子点 LED）的研究对于增强和保持我国产业竞争优势具有重要意义。然而，由于缺乏原位、直观的表征手段，目前新兴 LED 的内部运行机制理解尚不充分，这限制了新兴 LED 的研发速度。

樊逢佳教授团队在 2020 年成功研发出世界首台电激发瞬态吸收（EETA）光谱仪（国家发明专利号：CN202011470295.0；PCT：WOCN21071264），该技术为 LED 提供了全方位信息，有助于全面了解 LED 中的载流子和电场的时间分辨、空间分布等信息，从而为 LED 的机理研究提供了关键技术支持，推动 LED 领域的科学探索和技术进步。

无镉无铅量子点由于其环境友好优势备受青睐，韩国三星集团在 2019 年和 2020 年分别发表两篇《自然》论文，展示他们在红蓝两色器件中取得的进展。然而，绿色无镉量子点 LED（主要采用磷化铟基量子点）在效率和寿命方面远不如红色和蓝色环保型量子点 LED，这成为制约环保全彩量子点 LED 产业化的重要因素。

樊逢佳教授联合研究团队最新研究表明，当前绿色磷化铟基量子点 LED 性能较差的主要原因在于电子注入不足和电子泄漏严重。因此，研究团队提出采用“低、宽势垒”的设计方案，以提高电子注入效率，同时有效抑制漏电现象。通过这种优化，研究团队成功打破了世界纪录。

河南大学博士研究生卞阳阳和中国科学技术大学博士研究生严笑寒共同为该论文的第一作者。河南大学申怀彬教授、中国科学技术大学樊逢佳教授、北京交通大学唐爱伟教授以及河南大学陈斐博士共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委-区域创新发展联合基金、国家重点研发计划等项目的支持。

IT之家附论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08197-z

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