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背景介绍 胶体量子点的合成与发现荣获2023年诺贝尔化学奖,在诸如显示、探测、激光、生物等领域均有着广阔的应用前景。在众多类型的量子点中,具有不对称形貌的胶体II-VI纳米片因其高色纯度、可控发光模式等独特优势最近几年成为研究热点。 成果简介 在这篇综述中,作者回顾适用于LED的胶体Ⅱ-Ⅵ族纳米片的发展,提出需要精细控制壳层生长,以充分发挥纳米片理论优势并提升LED实际应用性能。 首先,作者围绕提高LED能效,介绍了纳米片在四个方面的理论优势:原子级均匀表面、大的轻重空穴分裂、巨大的振子强度和定向偶极子。为充分利用纳米片在LED中的优势,作者指出通过纳米片自身的结构设计和纳米片群体的自组装调控,分别起到抑制各类非辐射过程和控制发光的作用。 其次,作者回顾量子点和纳米片在抑制非辐射过程方面的研究进展,认为壳层生长是抑制各种非辐射过程的主导因素。由于量子点通常具有对称的形貌,其壳层生长通常被认为是对称的。然而,纳米片的不对称性形貌使得其具有较高的热力学稳定性,这会阻碍后续壳层的对称性生长。这也在纳米片LED的性能中得到表现,即核壳结构纳米片制备的LED在亮度、效率、寿命等方面要显著优于核冠结构纳米片。因此,作者认为壳层的对称生长对于提高纳米片LED的适用性至关重要。为了实现这一目标,需要对纳米片形成机制、形貌调控和异质结构的深入理解。鉴于此,作者总结了纳米片在这三个方面取得的研究突破,并回顾了利用纳米片自组装特性和抑制非辐射过程综合实现高性能光电器件的研究进展。 最后,作者展望了纳米片在未来高性能LED中的应用前景,提出锌基纳米片和蓝绿光纳米片具有广阔的研究价值,强调探究形貌控制机理、发展新型壳层生长技术,并期待在进一步提高纳米片壳层的对称性、组分可调性、抑制非辐射过程等方面取得持续突破,以加速推进未来前沿光电器件的发展。 作者简介 利亚德光电股份有限公司-北京大学联合培养企业博士后研究员胡岸为论文第一作者。利亚德智能显示研究院院长卢长军与北京大学高宇南研究员为通讯作者。利亚德光电股份有限公司与北京大学为通讯单位。 文章信息 Hu A, Ma L, Yang X, et al. Colloidal II-VI nanoplatelets for optoelectronic devices: progress and perspectives. Nano Research, 2024, https://doi.org/10.1007/s12274-024-6965-y.
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