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光伏发电技术 储能系统 GaN器件 ★ 5.0

宽禁带无重金属量子点用于蓝光发光二极管

Wide-bandgap and heavy-metal-free quantum dots for blue light-emitting diodes

作者 Xin Gu1Wen-Long Fei1Bao-Quan Sun1Ya-Kun Wang1Liang-Sheng Liao2
期刊 半导体学报
出版日期 2025年1月
卷/期 第 46 卷 第 4 期
技术分类 光伏发电技术
技术标签 储能系统 GaN器件
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 Xin Gu Wen-Long Fei Bao-Quan Sun Ya-Kun Wang Liang-Sheng Liao 半导体学报(英文版) Journal of Semiconductors
语言:

中文摘要

胶体量子点(CQDs)因其优异的光电特性,如高色纯度、稳定性、高光致发光量子产率(PLQY)、窄发射谱带及溶液加工便利性而备受关注。自1994年量子点发光二极管(QLEDs)问世以来,尽管取得显著进展,但蓝光QLED在效率与寿命方面仍落后于红光和绿光器件。基于镉/铅的量子点存在毒性问题,推动了无重金属量子点的发展,如Ⅱ-Ⅵ族(ZnSe基)、Ⅲ-Ⅴ族(InP、GaN基)及碳点(CDs)。本文综述了量子点的关键特性与发展历程、合成方法、表面配体作用及核/壳结构设计要点,并展望了蓝光QLED面临的挑战与未来发展方向。

English Abstract

Colloidal quantum dots(CQDs)are highly regarded for their outstanding photovoltaic characteristics,including excel-lent color purity,stability,high photoluminescence quantum yield(PLQY),narrow emission spectra,and ease of solution process-ing.Despite significant progress in quantum dot light-emitting diodes(QLEDs)technology since its inception in 1994,blue QLEDs still fall short in efficiency and lifespan compared to red and green versions.The toxicity concerns associated with Cd/Pb-based quantum dots(QDs)have spurred the development of heavy-metal-free alternatives,such as group Ⅱ-Ⅵ(e.g.,ZnSe-based QDs),group Ⅲ-Ⅴ(e.g.,InP,GaN QDs),and carbon dots(CDs).In this review,we discuss the key properties and development history of quantum dots(QDs),various synthesis approaches,the role of surface ligands,and important considera-tions in developing core/shell(C/S)structured QDs.Additionally,we provide an outlook on the challenges and future direc-tions for blue QLEDs.
S

SunView 深度解读

该宽禁带无重金属量子点技术对阳光电源产品显示系统具有潜在价值。虽然文章聚焦蓝光LED显示领域,但其核心的GaN基量子点材料与阳光电源功率器件中应用的GaN功率半导体存在材料体系关联。量子点的表面配体工程、核壳结构设计思路可为SiC/GaN功率模块的界面优化提供借鉴。此外,该技术在ST储能系统、SG逆变器的人机交互显示屏、iSolarCloud云平台监控终端及充电桩显示模块中,可实现高色纯度、低功耗的蓝光显示,提升产品能效与用户体验。无重金属特性符合阳光电源绿色制造理念,但需评估其在工业级显示应用中的成本与可靠性。