由香港科技大学工程学院主导的研究团队,在量子棒发光二极管(QR-LED)领域取得关键进展,红色QR-LED峰值外量子效率(EQE)达31%,峰值亮度突破110,000 cd/m²,刷新同类研究纪录。该成果发表于《先进材料》期刊,为下一代显示与照明技术提供新路径,有望提升智能手机、电视等设备的视觉体验。

传统发光二极管(LED)技术中,量子点发光二极管(QD-LED)虽以高色彩纯度著称,但光提取效率受限,阻碍性能提升。量子棒作为QR-LED的核心材料,其细长各向异性结构可优化光发射方向,理论上具备更高效率潜力。然而,量子棒面临两大技术瓶颈:一是光致发光量子产率较低,二是薄膜质量差导致漏电流严重。研究团队通过改进合成工艺,制备出量子产率高达92%的绿色与红色量子棒,并实现尺寸均匀分布与形状精准控制,为优化QR-LED性能奠定基础。
针对漏电流问题,团队构建等效电路模型,揭示传统结构中泄漏电流对光耦合效率的负面影响。基于模型分析,团队对QR-LED器件结构进行策略性改造,通过增强载流子注入平衡与抑制漏电流,实现双重突破。实验验证,优化后的红色QR-LED不仅效率显著提升,绿色“点状棒状”量子棒器件也取得峰值EQE 20.2%、亮度250,000 cd/m²的成果,证明技术策略的普适性。
研究通讯作者Srivastava教授指出:“QD-LED的优化方法不适用于细长量子棒,因其形状导致发光层存在大量针孔,引发严重漏电流。通过改进器件结构,我们解决了质量问题,并验证了量子棒相对于量子点的根本优势。”这一发现为各向异性纳米晶体研究提供理论指导,加速其商业化进程。
更多信息: Zebing Liao 等人,《用于高效高亮度量子棒状 LED 的反向器件工程》,《先进材料》 (2025)。期刊信息: 先进材料















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