溶液法制備圖案化量子點薄膜的研究進展

張 敏,劉 歡

(北京航空航天大學化學學院,北京 100091)

1983年,貝爾實驗室的科學家首次發現了納米發光材料量子點,隨后被耶魯大學的物理學家命名為量子點(Quantum Dot,QDs),并沿用至今. QDs具有較小的尺寸(通常在10 nm以下),由于尺寸限域引起了介電限域效應、宏觀量子隧道效應、量子尺寸效應和表面效應,從而表現出與大部分發光材料不同的物理化學性能[1,2]. QDs具有良好的光譜性能、光穩定性和生物相容性等,在生物檢測、電子激光器以及發光二極管(Light Emitting Diode,LED)領域嶄露頭角[3～6],尤其是無機半導體量子點在LED器件的發展中有著重要的作用. 1993年,Nakamura等[7]成功利用氮摻雜的寬禁帶半導體材料氮化鋁鎵(AlGaN)和銦氮化稼(InGaN)獲得了具有商業應用價值的藍光LED. 目前,以第一代半導體發光材料GaN(藍光)、GaAs(紅光)、GaP(綠光)為核心的固態顯示照明已廣泛應用于室內外照明,并逐步取代傳統照明中較耗能的白熾燈和熒光燈[8,9]. 1987年,Tang等[10]首次報道了具有雙層夾心結構的高亮度、低驅動電壓的有機發光二極管(Organic Light-Emitting Diode,OLED). 作為LED的第二代產品,其整體結構為多層薄膜的層層堆疊,其中有機發光材料作為核心發光層,兩側分別是電子傳輸層和空穴傳輸層. 當電流通過時,有機材料發光. OLED技術發展迅猛,在大尺寸和柔性OLED屏幕方面取得長足的進展. 三星、蘋果、華為等品牌手機屏幕以及可穿戴產品中也紛紛采用OLED屏幕.

作為第三代新型顯示器件,量子點發光二極管(QLED)目前尚處于實驗室研發階段. QLED多以無機半導體量子點為核心發光層……