项目简介:
光是能量的一种形式。当某物质中电子从一个高能级跃迁到一个相对较低的空能级,将会释放出能量。如果这份能量以光的形式表现出来,我们即将会看到这个物质在发光。这便是我们常说的电子空穴复合,辐射出光子。在半导体材料中,所谓空穴即指价带能级中不被电子占据的空能级状态。然而能复合的电子和空穴在物质中并不是常存在的,需要电激发或光激发。发光二极管(LED)便是电激发的一种。
LED通电时,电子和空穴分别从阴极和阳极注入,在电场作用下发生迁移,当它们相遇时有可能发生复合。我们常会为电子空穴的相遇复合提供一个介质,以提高其发光的效率。这个介质便是我们通常了解的发光材料。
量子点是一种非常优异的发光材料,它具有优异的光学性质和溶液可加工性。受量子限域效应作用,其能带结构发生变化,发光光谱随尺寸可调,发光半峰宽 很窄。不同尺寸的量子点,我们将会看到不同的颜色,而且色彩非常鲜艳,从红光到蓝光,色彩斑斓,而且其发光量子效率可以高达100%。
采用量子点来制备LED,有望结合GaN量子阱LED与OLED两者的优势,而克服两者的缺点,成为新一代的显示和照明光源。但尽管已经经过20年 发展,QLED的综合性能——包括效率、寿命、加工工艺——还远远落后于人们的期待。量子点价带能级较深,在QLED器件中不易于空穴有效注入,但由于导 带能级匹配,电子却可被有效注入。因此目前QLED器件中,普遍存在载流子注入不平衡的问题。电子和空穴数量不匹配,不能一对一复合,必然降低了发光效 率。
我们团队开创性地提出全新的器件结构,在电子传输层和量子点发光层间插入一层超薄绝缘层。这一绝缘层,可有效抑制电子过多注入,使得QLED器件中 载流子平衡注入;同时能保持量子点高发光效率,实现LED高效率发光,提升器件稳定性。我们团队研究成果创造了目前溶液工艺制备红光LED的最高效率。通 过加速衰减测试实验,QLED器件在初始亮度为100Cd/m2的实用条件下,半衰寿命超过十万小时。这将预示着,QLED有望在照明与显示两个产业中扮演重要角色。
团队简介:
彭笑刚课题组(http://www.chem.zju.edu.cn/xpeng/index.htm)长期聚焦于量子点合成化学研究。
金一政课题组(http://www.chem.zju.edu.cn/yzjin/home.html)致力于研究与溶液工艺光电器件相关的材料化学/器件工程/器件物理。
该项目是典型的学科交叉研究。在过去两年中,两个课题组紧密合作,均对QLED器件的结构设计和加工工艺等方面的创新有原创贡献。
彭笑刚教授简介:
浙江大学化学系教授,博士生导师,Email:xpeng@zju.edu.cn
课题组主页:http://www.chem.zju.edu.cn/xpeng/index.htm
主要研究方向:胶体纳米晶,包括半导体,磁性贵金属;合成化学,配体化学等。
金一政研究员简介:
浙江大学化学系特聘研究员,Email:yizhengjin@zju.edu.cn
个人主页:http://www.chem.zju.edu.cn/yzjin/home.html
研究方向:与溶液工艺光电材料(如发光二极管和太阳能电池)相关的材料化学、器件工程与器件物理;
个人简介:
金一政,男,1982年10月生,理学博士,浙江大学化学系“百人计划”特聘研究员。
2002年本科毕业于北京大学化学与分子工程学院并获得优秀毕业论文奖。继而获英国EPSRC资助在Sussex大学化学系开始硕博连读,师从1996年化学诺贝尔奖得主、C60发现者Harold Kroto教授,从事纳米材料的生长、性能表征和表面改性等方面的研究。获博士学位后于2006年3月加入剑桥大学卡文迪许实验室Richard Friend/Neil Greenham课题组开始博士后工作,研究胶体纳米晶材料在溶液工艺的半导体器件中的应用。2007年10月作为引进人才,被评为副教授,开始在浙江大学材料学院和硅材料国家重点实验室工作。2015年3月转入浙江大学化学系,担任“百人计划”特聘研究员。目前研究兴趣集中在溶液工艺光电材料(如发光二极管和太阳能电池)相关的材料化学、器件工程与器件物理。
近年来承担了国家自然科学面上项目、国家863计划子课题、浙江省自然科学基金杰出青年、浙江省钱江人才等项目。以通讯作者或第一作者在Nature、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Nano Lett.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Energ. Mater.、Sci. Reports等国际刊物上发表论文五十余篇,SCI引用1400余次。其中与彭笑刚教授合作的QLED工作入选2014中国十大科学进展。
(本文整理自浙江大学网站http://www.zju.edu.cn)
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