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项目介绍:

CINNO Rsearch产业资讯,量子点可以做很多事情,不过改变我们生活的主要还是让显示屏幕的色彩表现更加丰富。加拿大国家光源(CLSCanadian Light Source)位于萨斯喀彻温大学,他们的研究成果正在让这项技术慢慢走近我们的生活应用。


实验室小瓶中发光的蓝色量子点溶液


根据CLS 官网显示,量子点是一种可以发光的纳米晶体,科学家一直希望用它来开发下一代LED。量子点材料可以发出纯度非常高的不同波长的光,比如红色、蓝色和绿色光。实际上,我们家里的电视屏幕现在用的基本上都是传统的LED,这种LED发出的白色光在经过液晶屏幕(的彩膜)后就可以显示预定的颜色,不过,这一过程会导致光源亮度的降低和颜色纯度的下降。
 
截至目前,可以间接转换其他颜色光的蓝光量子点技术,对研究人员来说最具挑战性。不过最近,多伦多大学的研究员Dong Yitong博士及其合作人员在蓝色量子点荧光方面取得了突破,他们的成果发表在了《自然纳米技术》期刊上。
 
“我们的想法是,如果你有一颗蓝色LED,那么你就等于拥有了一切颜色的LED,因为我们总是可以将光从蓝色转换为其他颜色,比如绿色和红色等,”Dong说,“相反,假设你只有绿色LED,那么你实际上很难用它来进一步获得更高能量的蓝色光。”
 
该团队在蓝光和绿光量子点技术方面获得了重大突破,他们在这两种光的获得过程中分别实现了12.3%(蓝光)和22%(绿光)的外部量子效率(EQE)。这些数值,特别是绿光的EQE已经距理论最大值25%不远了。另外,这也是学术界首次实现超过10%EQE蓝色钙钛矿LED的报道。

实验中的多伦多大学研究员——Dong Yitong博士
 
Dong Yitong博士在多伦多大学爱德华·萨金特(Edward Sargent)研究小组从事量子点领域的研究已有两年之久。这次报道的巨大的效率提升除了要花很长的时间,他们还使用了一种非常不寻常的量子点生产方法,另外还克服了许多科学上的障碍。
 
CLS的光学技术,特别是HXMA(Hard X-ray Micro-Analysis)Beamline的GIWAXS(掠入射广角X射线散射)技术对研究人员的帮助很大,有了这项技术他们可以更好地验证量子点薄膜中的结构。实际上,研究人员利用这种技术验证了他们的结果,并分析出LED内结构变化和性能表现的关系。
 
“CLS非常有帮助,GIWAXS是一种令人着迷的技术,”Dong说。

工作中的量子点LED,发出蓝色的光
 
对于这些研究人员来说,第一个挑战是均匀性,这对于获得清晰的蓝光(阻止其向绿光变化)非常重要。
 
“我们采用非常特殊的合成方法来实现量子点LED的均匀组装,我们可以认为每个独立粒子都具有相同的大小和形状。整个薄膜几乎完美,并始终保持在蓝光发射的条件下,”Dong说。
 
接下来,该团队还需要解决激发量子点使其发光的电荷注入问题。由于晶体不是非常稳定,所以它们需要稳定的分子来充当支架支撑它们。这些分子通常是一些长分子链,其表面最多有18个不导电碳(Carbon-non-Conductive)分子,这种结构可以让分子本身不会获得能量发光。
 
“我们使用了特殊的表面结构以稳定量子点。与传统使用长链分子包裹量子点的薄膜相比,我们的薄膜的导电率高100倍,部分甚至高1000倍。”
 
出色的性能是将这些纳米晶体LED推向市场的关键。不过,量子点的稳定性仍然还是一个问题,毕竟这种量子点LED的使用寿命还很短。Dong对这一领域的潜力感到兴奋,并补充说:“我喜欢光子学,这些材料很有趣,而且这些发光的晶体也很漂亮。”


事宜人群:
产品详情

国外团队宣布蓝光量子点技术重大突破!EQE蓝光达12.3%,绿光达22%

国外团队宣布蓝光量子点技术重大突破!EQE蓝光达12.3%,绿光达22%

CINNO Rsearch产业资讯,量子点可以做很多事情,不过改变我们生活的主要还是让显示屏幕的色彩表现更加丰富。加拿大国家光源(CLSCanadian Light Source)位于萨斯喀彻温大学,他们的研究成果正在让这项技术慢慢走近我们的生活应用。


国外团队宣布蓝光量子点技术重大突破!EQE蓝光达12.3%,绿光达22%

实验室小瓶中发光的蓝色量子点溶液


根据CLS 官网显示,量子点是一种可以发光的纳米晶体,科学家一直希望用它来开发下一代LED。量子点材料可以发出纯度非常高的不同波长的光,比如红色、蓝色和绿色光。实际上,我们家里的电视屏幕现在用的基本上都是传统的LED,这种LED发出的白色光在经过液晶屏幕(的彩膜)后就可以显示预定的颜色,不过,这一过程会导致光源亮度的降低和颜色纯度的下降。
 
截至目前,可以间接转换其他颜色光的蓝光量子点技术,对研究人员来说最具挑战性。不过最近,多伦多大学的研究员Dong Yitong博士及其合作人员在蓝色量子点荧光方面取得了突破,他们的成果发表在了《自然纳米技术》期刊上。
 
“我们的想法是,如果你有一颗蓝色LED,那么你就等于拥有了一切颜色的LED,因为我们总是可以将光从蓝色转换为其他颜色,比如绿色和红色等,”Dong说,“相反,假设你只有绿色LED,那么你实际上很难用它来进一步获得更高能量的蓝色光。”
 
该团队在蓝光和绿光量子点技术方面获得了重大突破,他们在这两种光的获得过程中分别实现了12.3%(蓝光)和22%(绿光)的外部量子效率(EQE)。这些数值,特别是绿光的EQE已经距理论最大值25%不远了。另外,这也是学术界首次实现超过10%EQE蓝色钙钛矿LED的报道。

国外团队宣布蓝光量子点技术重大突破!EQE蓝光达12.3%,绿光达22%
实验中的多伦多大学研究员——Dong Yitong博士
 
Dong Yitong博士在多伦多大学爱德华·萨金特(Edward Sargent)研究小组从事量子点领域的研究已有两年之久。这次报道的巨大的效率提升除了要花很长的时间,他们还使用了一种非常不寻常的量子点生产方法,另外还克服了许多科学上的障碍。
 
CLS的光学技术,特别是HXMA(Hard X-ray Micro-Analysis)Beamline的GIWAXS(掠入射广角X射线散射)技术对研究人员的帮助很大,有了这项技术他们可以更好地验证量子点薄膜中的结构。实际上,研究人员利用这种技术验证了他们的结果,并分析出LED内结构变化和性能表现的关系。
 
“CLS非常有帮助,GIWAXS是一种令人着迷的技术,”Dong说。

国外团队宣布蓝光量子点技术重大突破!EQE蓝光达12.3%,绿光达22%
工作中的量子点LED,发出蓝色的光
 
对于这些研究人员来说,第一个挑战是均匀性,这对于获得清晰的蓝光(阻止其向绿光变化)非常重要。
 
“我们采用非常特殊的合成方法来实现量子点LED的均匀组装,我们可以认为每个独立粒子都具有相同的大小和形状。整个薄膜几乎完美,并始终保持在蓝光发射的条件下,”Dong说。
 
接下来,该团队还需要解决激发量子点使其发光的电荷注入问题。由于晶体不是非常稳定,所以它们需要稳定的分子来充当支架支撑它们。这些分子通常是一些长分子链,其表面最多有18个不导电碳(Carbon-non-Conductive)分子,这种结构可以让分子本身不会获得能量发光。
 
“我们使用了特殊的表面结构以稳定量子点。与传统使用长链分子包裹量子点的薄膜相比,我们的薄膜的导电率高100倍,部分甚至高1000倍。”
 
出色的性能是将这些纳米晶体LED推向市场的关键。不过,量子点的稳定性仍然还是一个问题,毕竟这种量子点LED的使用寿命还很短。Dong对这一领域的潜力感到兴奋,并补充说:“我喜欢光子学,这些材料很有趣,而且这些发光的晶体也很漂亮。”


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