韩国研究团队开发出量子点发光效率达100%的技术

CINNO Research产业资讯，将新一代显示材料量子点发光体的核被单层半导体壳均匀包围，可实现接近100%的发光效率。

韩国研究财团(理事长李光福)2月16日表示，成均馆大学教授林在勋研究团队在合成由核和壳组成结构的量子点发光体时，阐明了壳在表面生长的原理。另外，在此基础上生长了约0.3nm厚的壳，实现了97.3%的发光效率。

核-壳结构的量子点发光体理论上只需一层0.3nm厚的壳就能达到100%的发光效率。但实际上，由于壳生长不均，只有以几纳米厚度包围几层，才能勉强达到70%-80%的发光效率。

据推测，核与壳之间的缺陷及核无法完全覆盖，导致效率下降，但溶液内反应复杂，问题原因尚未明确。

成均馆大学研究团队在分子水平上揭示了量子点的配体与壳前驱体反应后，壳原子被吸附到表面，经过非晶质分子层状态，变成为晶体的全过程。分子层要想变成壳，就必须进行高温的热处理，在此过程中，研究团队确认到，壳前驱体氧化了核表面，使壳无法完全覆盖核表面的事实。

研究团队在此基础上，设计出了能够精准控制壳生长过程的“表面开始生长法”，将约0.3nm厚的超均匀壳生长到核表面，实现接近理论极限值的97.3%的发光效率。

量子点发光体采用超均一壳，确保了高效率和稳定性，不仅可以用于增强现实、虚拟现实、可穿戴等新一代显示屏，还可以应用于太阳能和生物传感器等多个领域。

林在勋教授表示：“此次研究有望助力在12大韩国国家战略技术之一的显示领域下实现新一代量子点显示”，并称“未来实现新一代全系发光元件为基础的量子点显示，需要大规模量产量子点，跨元件结构设计、图案化工艺的研发。“

本次研究是在科技通信部和韩国研究财团推动的中坚研究、未来材料发现事业和基础研究室的支持下进行的，最近发表于学术期刊“自然通讯（Nature Communications）”上。