KNOXVILLE, TN, 19 janvier 2025 /24-7PressRelease/ -- Les diodes électroluminescentes à points quantiques (QLED) présentent un grand potentiel en tant que candidates compétitives pour des applications d'affichage et d'éclairage. Des scientifiques en Chine ont inventé des QLED brillantes et stables avec une faible tension de fonctionnement et une génération de chaleur minimisée. Cela est attribué aux points quantiques "géants" CdZnSe/ZnSeS, qui lissent efficacement le désordre énergétique à l'interface des points quantiques et de la couche de transport de trous. La technique fournira un chemin efficace pour minimiser la génération de chaleur et améliorer la stabilité opérationnelle des dispositifs photoélectroniques.

Les diodes électroluminescentes à points quantiques (QDs) traitées par solution (QLED) ont suscité un énorme intérêt en tant que candidate exceptionnelle pour des applications d'affichage et d'éclairage en raison de leurs avantages remarquables, tels que des longueurs d'onde d'émission réglables en taille, un rendement quantique proche de l'unité (QY) et une haute pureté des couleurs. Les QLED produisent beaucoup moins de chaleur par rapport aux sources lumineuses à rayonnement thermique. Cependant, le paysage énergétique suboptimal des QLED et la faible conductivité thermique des matériaux de la couche fonctionnelle peuvent encore conduire à une accumulation de chaleur inévitable, en particulier dans les zones à haute luminosité, ce qui peut entraîner une chute de l'efficacité du dispositif et une détérioration de la durée de vie opérationnelle.

Dans un nouveau document publié dans Light Science & Applications, une équipe de scientifiques, dirigée par le professeur Huaibin Shen du Laboratoire clé des matériaux fonctionnels spéciaux du ministère de l'Éducation, Centre de recherche d'ingénierie conjoint national et local pour des technologies d'affichage et d'éclairage à haute efficacité, Université de Henan, 475004 Kaifeng, Chine et ses collaborateurs ont développé des points quantiques CdZnSe/ZnSeS en alliage complet géant pour supprimer la dégénérescence de la bande de valence. Les QDs basés sur CdZnSe révèlent une séparation des bandes d'état fondamental réduite et une haute concentration d'électrons. Les QLED basés sur CdZnSe présentent une tension d'entraînement considérablement réduite avec un EQE supérieur à 25%, correspondant à une large plage de luminance de 200-30 000 cd m-2. En plus d'inhiber efficacement la chute de l'efficacité, les dispositifs basés sur CdZnSe montrent une excellente durée de vie d'opération T95 dépassant 70 000 heures à 1 000 cd m-2 en raison de la génération de chaleur joules efficacement supprimée. Notre stratégie fournit un chemin efficace pour minimiser la génération de chaleur et améliorer la stabilité du dispositif.

La stratégie de séparation des bandes d'état fondamental aplatit efficacement le paysage énergétique de l'interface entre les QDs et la couche de transport de trous, ce qui facilite considérablement l'injection de trous et accélère la recombinaison radiative des excitons, ce qui signifie l'amélioration de l'équilibre d'injection des porteurs. De plus, les QLED basés sur CdZnSe révèlent une haute concentration d'électrons et une tension d'entraînement réduite et large, ce qui diminue la génération de chaleur joules.

Cela inhibe considérablement la chute d'efficacité et atteint une luminosité record à basse tension de commande pour les dispositifs basés sur CdZnSe. Ces résultats représentent les meilleures valeurs des QLED conventionnels à ce jour, sans aucune structure de couplage lumineux et ingénierie du dipôle émetteur. Les scientifiques prévoient que notre stratégie devrait également permettre des progrès significatifs pour les QLED bleus et verts, et d'autres dispositifs photoélectriques.

Références
DOI
10.1038/s41377-024-01727-4

URL de la source originale
https://doi.org/10.1038/s41377-024-01727-4

Informations de financement
Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (numéros de subvention 22205054, U22A2072, 61922028, 22175056 et 22479041), le Plan spécial de soutien aux talents de haut niveau de Zhongyuan (n° 244200510009), le Programme national clé de R&D de Chine (numéro de subvention 2023YFE0205000), et une bourse de recherche postdoctorale dans la province du Henan (n° 202103041).

À propos de Light: Science & Applications
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