本报讯(记者刁雯蕙)近日,南方科技大学教授孙小卫、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。相关研究成果发表于《纳米快报》。
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,传统镉基量子点因具有毒性而受到环保法规限制,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,严重制约了商业化应用。
研究团队创新性提出梯度合金壳层结构,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,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1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。
该研究成果不仅助力量子点材料的基础研究取得进展,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
《中国科学报》 (2025-09-24 第4版 综合)