無鎘厚殼層磷化銦量子點之合成及其於量子點式有機發光二極體之應用

 

刊登日期:2018/4/5
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過去量子點之研究主要集中於含鎘之量子點(CdSe)材料,但因含鎘材料不適用綠色環保之全球趨勢,故無鎘磷化銦量子點之開發為目前之趨勢。目前市售之無鎘磷化銦核殼量子點,殼層厚度約2至5個單分子層(Monolayers),粒徑約為3奈米。此類量子點應用於電激發放光(EL)裝置時會產生非輻射緩解之能量轉移,造成量子點式有機發光二極體裝置效能低落。常見之問題為量子點之歐傑復合(Auger Recombination)現象,當載子注入量子點發光層後,隨電流增加會於量子點中產生多個激子,若殼層過薄或顆粒尺寸太小,激子間產生碰撞機率提高,電子電洞無法有效結合,導致裝置效率低落。另一現象為螢光共振能量轉移(FRET),因量子點間距離太接近,量子點間將產生能量共振轉移現象,造成量子效率下降,又因量子點旋塗成發光薄膜後製備於有機發光二極體時,量子點將形成緊密堆積之薄膜結構,能量轉移之現象更為明顯,此為裝置效能低落之另一重要因素。厚殼層磷化銦量子點,藉加厚殼層提升穩定性,並減少非輻射緩解之能量轉移,此無鎘厚殼層磷化銦量子點式有機發光二極體裝置可達發光強度大於10,000 cd/m2,電流效率可達4.4 cd/A與功率效率4.32 lm/W之結果,此結果為目前無鎘系列裝置之最佳結果。


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