量子點作為一種無機半導體材料，具有發光光譜窄、色純度高、光化學穩定性，以及發光顏色可調諧等優點，在電致發光器件方面具有巨大的應用價值。基于量子點的發光二極管（quantum dot light-emitting diodes, QLED）是一種以量子點作為發光層的電致發光器件，與有機發光發光二極管（organic light-emitting diodes, OLED）相比具有很大的優越性，在顯示設備領域得到了越來越廣泛的應用，被認為是下一代顯示技術的最佳候選之一。然而，目前使用的量子點材料通常以毫克規模合成，無法滿足大生產的需求，實現具有高質量發光性能、單分散尺寸和可重復性的量子點材料的大規模合成是該領域面臨的重大挑戰。

圖1 量子點合成過程示意圖

近期，閩都創新實驗室量子點材料團隊李陽團隊聯合遵義醫科大學、五邑大學陳釗教授、香港理工大學Wai-Yeung Wong教授和廣東普加福光電科技有限公司提出采用CdZnSe/ZnSeS/CdZnS核/殼結構，通過一步法實現了超過0.5kg的高質量量子點材料的大規模合成，這一成果不僅在合成規模上創下了新紀錄，而且在光學性能上也達到了頂尖水平。這種大規模合成的量子點的結構不僅能夠高效地鈍化界面和表面缺陷，還能調節能帶間隙，減少空穴傳輸材料與量子點之間的能量級偏移，從而實現電荷載體的平衡注入。所合成的紅色發射量子點顯示出高熒光量子產率（>90%）、長的熒光壽命（>20 ns）和快速的輻射躍遷速率（>3.0×107 s-1）。這表明該材料在QLED應用中的潛力。基于所合成的量子點的QLED器件表現出卓越的電致發光（EL）性能，峰值外量子效率達到約21%，亮度超過9.5×104 cd m-2，并且在6V時的T95壽命超過1.0×106小時。這些性能指標表明，所合成的紅色發射量子點在QLED應用中具有很高的商業潛力。這項工作為大規模合成高效、可靠的量子點材料提供了一條有效的途徑，顯著降低了商業應用的成本，使基于QLED的商業電子產品大規模生產成為可能。

圖2 g級量子點和kg級量子點制備的QLED器件在3V電壓下的光譜圖、不同電壓下的光譜穩定性以及器件性能

該研究成果近期以“Large Scale Synthesis of Red‐Emitting Quantum Dots for Efficient and Stable Light‐Emitting Diodes”為題發表于材料類頂刊《Advanced Materials》（DOI:10.1002/adma.202413978），該工作得到閩都創新實驗室項目、科技部國家重點研發計劃、國家自然科學基金、福建省自然科學基金和粵澳科技項目等項目支持。 

文章鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202413978 

（來源：閩都創新實驗室）