浙大化学取得超快呼应的量子点发光二极管研讨新效果

  近来，我系金一政教授课题组联合剑桥大学、成都电子科技大学等单位的世界研讨团队，在高频呼应量子点发光二极管（QLED）方向取得突破性开展。研讨初次报导了QLED在脉冲驱动下的回忆效应，提醒了有机电荷传输层中深能级圈套对量子点电致发光动力学的调控机制，立异性地将传统认知中的资料缺点转化为功用提高的突破口，以此来完成了迄今为止呼应速度最快的QLED。相关效果在线发表于《天然-电子学》（Nature Electronics）。

  量子点发光二极管（QLED）是一种可溶液加工的电致发光器材，具有成本低、能效高、稳定性高级优势，已在显现、照明等范畴展现出代替传统光源的巨大潜力。但是，受限于有机空穴传输层的低迁移率特性，QLED的呼应速度（微秒级）难以企及传统III-V族无机LED。这一瓶颈严峻限制了QLED在可见光通信、间隔传感等高呼应速度场景的使用。

  研讨团队发现QLED的呼应速度在接连脉冲电压激起下逐步加快，而且表现出极低推迟的超快电致发光呼应。这些现象阐明QLED的瞬态发光并非独立事情，而是遭到从前激起前史调控的动态进程。经过时刻相关的载流子动力学仿真，证明了回忆效应源自于有机空穴传输层中的深能级陷进对电致发光动力学的调控。这些深能级陷进具有毫秒量级的电荷开释时刻常数，在高频短脉冲条件下未彻底开释的缺点电荷构成局域电场，将部分自在载流子束缚在传输层内。后续电脉冲触发QLED发光时，可绕开缓慢的载流子注入和传输进程，直接使用束缚在传输层中的自在载流子完成超快电致发光。

  在此基础上，研讨团队另辟蹊径，提出回忆效应加快器材呼应的新策略，在不提高驱动电压的条件下显着提高了QLED的呼应速度。经过工艺立异构筑了新式微米标准器材（micro-QLED），将器材电容显着下降并紧缩RC推迟至纳秒级，以此来完成了100MHz电致发光调制频率和120Mbps可见光通信传输速率等突破性功用纪录，一起将单位比特能耗控制在1pJ以下。

  该研讨将资料缺点态转化为提高器材功用的积极因素，为QLED高频使用拓荒新途径。这种化缺点为优势的研讨思路，不仅为QLED高频使用拓荒了新途径，更为其他光电资料系统中缺点态的功用化使用供给了新思路。

  该效果以“Accelerated response speed of quantum-dot light-emitting diodes by hole-trap-induced excitation memory”为题发表于Nature Electronics（论文链接：）。浙江大学博士生鲁修远与剑桥大学邓云洲博士（原浙江大学博士后、现为玛丽居里学者）为论文一起榜首作者；邓云洲博士和金一政教授为论文一起通讯作者。该研讨取得国家重点研制方案和国家天然科学基金委区域立异开展联合基金重点项目的支撑。