來自韓國的研究人員利用溶液可加工氧化釩（V2O5）空穴注入層制備了雙功能量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLEDs）以控制載流子傳輸行為。該器件可根據(jù)不同的工作電壓條件顯示可選的光電檢測和發(fā)光功能。在8.6 V正向偏壓下的最大亮度為31668cd/m2。同時(shí)，該器件可以在反向偏壓條件下作為光電探測器工作。該器件在反向偏壓下完全關(guān)閉，而在器件上520 nm波長光的照明過程中觀察到光電流的增加。利用X射線和紫外光電子能譜詳細(xì)測量了不同濃度V2O5溶液制備的器件的界面電子結(jié)構(gòu)。隨著V2O5溶液濃度的增加，最高占據(jù)分子軌道和能隙態(tài)能級(jí)均向費(fèi)米能級(jí)移動(dòng)。間隙狀態(tài)位置的改變使得能夠制造雙功能QLEDs。相關(guān)論文以題目為“Dualfunctional quantumdots light emitting diodes based on solution processable vanadium oxide hole injection layer”發(fā)表在Scientific Reports期刊上。

 

論文鏈接：

 

https://www.nature.com/articles/s41598-021-81480-5
 

隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)的發(fā)展，光電傳感器已被視為下一代智能設(shè)備的關(guān)鍵光電子元件。各種光電傳感器可以集成到物聯(lián)網(wǎng)電路中，以檢測包括紅外線、可見光、紫外線在內(nèi)的光，并將輸入光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)?；诠獾臋z測，物聯(lián)網(wǎng)電路可以觀察環(huán)境狀況并執(zhí)行許多有用的功能，例如自動(dòng)駕駛汽車、智能工廠和下一代通信。因此，有許多研究努力開發(fā)高性能的基于新興納米材料的光電傳感器。

 

近年來，由于與人眼的相似性和人工智能的發(fā)展，可見光檢測被認(rèn)為是物聯(lián)網(wǎng)光電傳感器最重要的功能。此外，許多研究小組試圖展示非傳統(tǒng)的可見光光電傳感器。最近，一種基于小禁帶量子點(diǎn)和寬禁帶氧化物半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)的可見光光電傳感器得到了廣泛的應(yīng)用。因此，有必要為下一代物聯(lián)網(wǎng)光電傳感器開發(fā)一種能夠檢測可見光的光電二極管。同時(shí)，量子點(diǎn)發(fā)光二極管（qled）由于其優(yōu)越的電學(xué)和光學(xué)性能而被認(rèn)為是下一代顯示器。膠體量子點(diǎn)（QD）由于其高穩(wěn)定性和耐久性在光電子領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

 

此外，通過控制量子點(diǎn)的尺寸，量子點(diǎn)具有可調(diào)的帶隙、優(yōu)異的色純度和較高的外部量子效率。最重要的是，QLED可以使用有利于大規(guī)模顯示的解決方案。因此，QLEDs可應(yīng)用于具有高分辨率的薄可變形顯示器-物聯(lián)網(wǎng)光電設(shè)備的性能。
 

圖1。（a）QLED的電流密度和亮度與施加電壓的關(guān)系曲線。（b） QLEDs的電致發(fā)光光譜。（c） 從UPS測量的QLED的能級(jí)圖。
 

圖2。（a） ITO和ITO上不同濃度V2O5薄膜的UPS光譜。（b） QLEDs空穴注入?yún)^(qū)的能級(jí)圖。
 

圖3。（a） 使用QLEDs發(fā)光的PD產(chǎn)生電信號(hào)的電路圖。（b） 在（i）雙功能QLED產(chǎn)生的輸入光的（ii）V輸出處測量的周期性局部放電輸出電信號(hào)。

 

結(jié)果表明，該器件既可以作為光電探測器，也可以作為具有不同外加偏壓的發(fā)光二極管。