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記者3月28日從中國科學技術大學獲悉，該校中國科學院微觀磁共振重點實驗室杜江峰院士、樊逢佳教授等人與其他科研人員合作，在量子點合成過程中引入晶格應力，調控量子點的能級結構，獲得了具有強發(fā)光方向性的量子點材料，此材料應用在量子點發(fā)光二極管（QLED）中有望大幅提升器件的發(fā)光效率。這一研究成果日前發(fā)表在《科學進展》雜志上。

外量子效率（EQE）是QLED器件性能的一個重要評價指標，因此一直是國內外相關研究關注的重點。然而隨著研究的推進，器件的內量子效率已經(jīng)趨于極限，這時若要進一步提升EQE須從外耦合效率角度入手，即提升器件的發(fā)光效率。在提升外耦合效率方面，外加光柵或散射結構的方式會增加額外的成本，并帶來諸如角度色差等問題。基于此，不增加額外的結構而使用具有方向性的發(fā)光材料，被認為是一種更為可行的解決方案。

然而，QLED中使用的量子點材料并不具有天然的發(fā)光偏振，針對這一點，研究團隊經(jīng)過理論計算和實驗設計，在核—殼量子點制備過程中引入不對稱應力，該應力成功調制了量子點的能級結構，使量子點的最低激發(fā)態(tài)變?yōu)橛芍乜昭ㄖ鲗У拿鎯绕衲芗?。隨后，他們使用背焦面成像等手段確認了此量子點材料的發(fā)光偏振，88%的面內偏振占比使該材料具有很強的發(fā)光方向性。

發(fā)光方向性的提升可以將QLED的效率極限從30%提升到39%，為制造超高效率的QLED器件提供了一種新的解決思路。