近日，南方科技大学电子与电气工程系、纳米科学与应用研究院教授孙小卫、Lars Samuelson团队在量子点发光材料领域取得重要突破。研究团队通过创新性设计应变工程梯度壳层结构，成功制备出高亮度、窄发射、高稳定性的磷化铟量子点，为下一代环保型显示技术提供了关键材料解决方案。该研究成果发表在纳米材料领域学术期刊《纳米快报》上。

量子点作为一种具有优异发光性能的纳米材料，已被广泛应用于高清显示、照明和生物成像等领域。然而，传统的镉基量子点因其毒性受到日益严格的环保法规限制，而目前主流的无镉磷化铟量子点仍面临发射谱宽、稳定性差等技术瓶颈，严重制约了其商业化应用。

研究团队创新性地提出了梯度合金壳层结构，通过精确控制壳层组成梯度，有效缓解了晶格失配带来的界面应变，显著降低了缺陷密度，并实现了厚硫化锌壳层的均匀包覆。

该设计使量子点的光致发光量子产率达到80%以上，发射半高宽窄至45纳米，并在高温高湿蓝光照射加速老化实验中表现出优异的稳定性，214小时后仍能保持78%的初始发光强度，稳定性相比传统结构提升近一倍。

研究团队通过拉曼光谱、几何相位分析、时间分辨荧光和X射线光电子能谱等多种表征手段，系统揭示了应变分布对量子点生长和缺陷形成的影响机制，为高性能量子点的设计提供了重要理论指导。

这一研究成果不仅推动了量子点材料的基础研究进展，也为开发高性能、环保型量子点显示器件奠定了坚实基础，具有重要的科学意义和应用价值。

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c03042

梯度合金壳层结构示意图。南科大供图