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Efficient Quantum Dot Light-Emitting Diode Enabled by a Thick Inorganic CdS Interfacial Modification Layer
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2023-11-09 , DOI: 10.1021/acsami.3c12897 Chunyan Yang 1 , Rui Ma 1 , Zhe Wang 2, 3 , Yuanyuan Wang 2, 3 , Chaoyu Yu 2, 3 , Yonggang Liu 1 , Yanfu Wan 1 , Jianfeng Li 1 , Junfeng Tong 1 , Peng Zhang 1 , Heng Zhang 2, 3
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2023-11-09 , DOI: 10.1021/acsami.3c12897 Chunyan Yang 1 , Rui Ma 1 , Zhe Wang 2, 3 , Yuanyuan Wang 2, 3 , Chaoyu Yu 2, 3 , Yonggang Liu 1 , Yanfu Wan 1 , Jianfeng Li 1 , Junfeng Tong 1 , Peng Zhang 1 , Heng Zhang 2, 3
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Ultrathin (∼10 nm) insulating polymer films are commonly employed as an interfacial modification layer (IML) to improve charge balance and suppress interfacial exciton quenching in quantum dot light-emitting diodes (QLEDs). However, because the thickness is smaller than the energy transfer distance, interfacial exciton quenching is only partially suppressed, leading to the degrading of device performance. In this work, a thick (35 nm) inorganic CdS film is developed to serve as the IML of CdSe quantum-dot-based QLED. Benefiting from relatively low electron mobility and well-matched energy level, the CdS IML can effectively improve charge balance. In addition, because the thickness is larger than the energy transfer distance, interfacial exciton quenching can be completely blocked. As a result, the QLEDs with CdS IML exhibit a maximum EQE of 21.2% and a peak current efficiency of 24.2 cd A–1, which are about 1.32- and 1.4-fold higher than 16.1% and 17.3 cd A–1 of the devices without CdS IML, respectively. Our work offers an efficient method to completely block interfacial exciton quenching, which may open a new avenue for developing higher-performance QLEDs.
中文翻译：
由厚无机 CdS 界面改性层实现的高效量子点发光二极管
超薄（~10 nm）绝缘聚合物薄膜通常用作界面改性层（IML），以改善量子点发光二极管（QLED）中的电荷平衡并抑制界面激子猝灭。然而，由于厚度小于能量转移距离，界面激子猝灭仅被部分抑制，导致器件性能下降。在这项工作中，开发了厚（35 nm）无机 CdS 薄膜作为基于 CdSe 量子点的 QLED 的 IML。得益于相对较低的电子迁移率和良好匹配的能级，CdS IML可以有效改善电荷平衡。另外，由于厚度大于能量传递距离，可以完全阻止界面激子猝灭。因此，采用 CdS IML 的 QLED 表现出 21.2% 的最大 EQE 和 24.2 cd A –1的峰值电流效率，分别比器件的16.1% 和 17.3 cd A –1高出约 1.32 和 1.4 倍。分别没有 CdS IML。我们的工作提供了一种完全阻止界面激子猝灭的有效方法，这可能为开发更高性能的 QLED 开辟一条新途径。
更新日期：2023-11-09
中文翻译：
由厚无机 CdS 界面改性层实现的高效量子点发光二极管
超薄（~10 nm）绝缘聚合物薄膜通常用作界面改性层（IML），以改善量子点发光二极管（QLED）中的电荷平衡并抑制界面激子猝灭。然而，由于厚度小于能量转移距离，界面激子猝灭仅被部分抑制，导致器件性能下降。在这项工作中，开发了厚（35 nm）无机 CdS 薄膜作为基于 CdSe 量子点的 QLED 的 IML。得益于相对较低的电子迁移率和良好匹配的能级，CdS IML可以有效改善电荷平衡。另外，由于厚度大于能量传递距离，可以完全阻止界面激子猝灭。因此，采用 CdS IML 的 QLED 表现出 21.2% 的最大 EQE 和 24.2 cd A –1的峰值电流效率，分别比器件的16.1% 和 17.3 cd A –1高出约 1.32 和 1.4 倍。分别没有 CdS IML。我们的工作提供了一种完全阻止界面激子猝灭的有效方法，这可能为开发更高性能的 QLED 开辟一条新途径。
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