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中国科协362次青年科学家论坛报告——基于多元硫属铜基纳米材料的LED器件性能优化 唐爱伟

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-12-06  浏览次数:12
核心提示:唐爱伟,北京交通大学教授,博士生导师,北京交通大学卓越百人计划入选者。2009年7月毕业于北京交通大学,获得理学博士学位。之后

 

唐爱伟,北京交通大学教授,博士生导师,北京交通大学“卓越百人计划”入选者。2009年7月毕业于北京交通大学,获得理学博士学位。之后在中国科学院半导体研究所、北京交通大学和美国加州大学河滨分校进行学习和工作。主要研究兴趣集中在先进光电子材料的构筑及其在LED器件和光催化方面的应用。迄今为止已在J. Am. Chem. Soc., Adv. Opt. Mater., ACS Photonics,Appl. Phys. Lett.等国内外学术期刊上发表SCI收录学术论文90余篇,授权中国发明专利3项, 所发表论文被国内外科研工作者正面引用1400余次。目前主持国家自然科学基金和北京市自然科学基金各1项,主持中央高校基本科研业务费专题项目1项,参加国家自然科学基金重点项目1项。

报告摘要
    半导体量子点发光二极管(QD-LED)在过去的几年发展迅速,其性能指标已接近于传统的有机发光二极管,在照明与显示方面有着巨大的应用潜力。目前,国际社会对电子产品中禁止使用重金属元素达成共识,因而开发低毒无镉半导体纳米材料及QD-LED器件迫在眉睫。最近几年,我们课题组在低毒无镉多元硫属铜基纳米材料的结构优化和QD-LED的界面调控等方面开展了一些有意义的探索。

我们采用胶体化学方法制备出不同发光颜色的Cu-In-Zn-S纳米材料,并将其与PDMS聚合物混合制备出柔性薄膜,该薄膜在紫外灯照射下呈现较强的不同颜色的发光,证明了其具有较好的固态发光特性。在此基础之上,采用全溶液处理的方法分别制备出基于多元硫属铜基纳米材料的红黄绿三种颜色的QD-LED器件。在此基础之上,我们通过掺杂技术和表面Cl离子钝化工艺有效调控ZnO电子传输层的能级势垒和载流子传输速率,使得黄色QD-LED器件的外量子效率提高了2-3倍。另外,我们针对铜基纳米材料红光LED器件性能较低的问题,通过阴离子调控技术制备出Cu-In-Zn-Se-S纳米材料,并将其作为发光层制备出红色QD-LED器件,其器件性能提高了近1倍。

 

本项目得到了国家自然科学基金(61674011,61735004)和北京市自然科学基金(4172050)项目的资助。

 

参考文献

【1】Zhenyang Liu, Aiwei Tang,* et al. Heating-up synthesis of cadimum-free and color-tunable quaternary and five-component Cu–In–Zn–S-based semiconductor nanocrystals. J. Mater. Chem. C. 2015, 3: 10114-10120.

【2】Zhenyang Liu, Aiwei Tang,* et al. Solution-processed high-efficiency cadmium-free Cu-Zn-In-S-based quantum-dot light-emitting diodes with low turn-on voltageOrg.Electron. 2016, 36: 97-102.

【3】 Zhongyuan Guan, Aiwei Tang,* et al. New Insights into the Formation and Color-Tunable Optical Properties of Multinary Cu-In-Zn-Based Chalcogenide Semiconductor Nanocrystals. Adv. Opt. Mater. 2018, 6: 1701389.

 

【4】Fei Chen, Aiwei Tang,* et al. Chloride-Passivated Mg-Doped ZnO Nanoparticles for Improving Performance of Cadmium-Free Quantum-Dot, Light-Emitting Diodes ACS Photonics.2018, DOI: 10.1021/acsphotonics.8b00722.

 
 
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