法国索邦大学Nat. Commun.:双色光发射的二维半导体纳米片


  • 【导读】

基于半导体量子点的显示技术,是未来发展的重要方向。目前,在光致发光显示模式中,三基色的实现依赖于InGaN蓝光芯片和分别发射绿光和红光的两种量子点之间的相互配合。对于不同量子点,通常需要不同的合成和后处理策略。如果能在一种量子点中实现绿光和红光的双重发射,则可大幅降低实际生产成本。

  • 【成果掠影】

近日,法国索邦大学Sandrine Ithurria团队发表了新的研究论文,通过构建CdSe/CdTe/CdSe异质结结构纳米片,成功实现了绿-红双重光发射。在该项研究中,作者以具有本征窄带绿光发射的CdSe的纳米片为核心(510 nm, FWHM: 0.8 eV),构建了具有II型能带结构的CdSe/CdTe异质结。在此基础上,又在外围进一步生长了一层CdSe来减慢热激子的弛豫速率。由于声子瓶颈导致的较慢的电子-空穴分离,在该结构中可以同时实现源于CdSe本身的半高峰宽仅为12 nm的窄带绿光发射和来自于CdSe/CdTe界面的深红光发射。进一步的研究表明,红绿光发射组分的强度不仅可以通过纳米片结构调控,也可以通过激发光强度和电致发光过程中偏压的大小实现调控。

相关研究文章以“Double-crowned 2D semiconductor nanoplatelets with bicolor power-tunable emission”为题发表在Nature Communications上。

  • 【核心创新点】

通过合成声子瓶颈效应显著的具有II型能带结构的CdSe/CdTe/CdSe异质结结构纳米片,实现了绿红双重光发射。

  • 【数据概览】

图1. CdSe/CdTe/CdSe异质结结构纳米片的形貌和发光特征 ©2022 The Authors

图2. CdSe/CdTe/CdSe异质结结构纳米片双重光发射的起源 ©2022 The Authors

图3. CdSe/CdTe/CdSe异质结结构纳米片发光特性随激发光强度的变化 ©2022 The Authors

图4. CdSe/CdTe/CdSe异质结结构纳米片发光特性随激发光强度变化的本源 ©2022 The Authors

图5. 基于双重光发射的CdSe/CdTe/CdSe异质结结构纳米片的电致发光器件 ©2022 The Authors

  • 【成果启示】

综上,具有绿-红双重光发射的CdSe/CdTe/CdSe异质结结构纳米片对进一步简化基于量子点的显示技术有重要意义。

文章链接:Double-crowned 2D semiconductor nanoplatelets with bicolor power-tunable emission, 2022, 13

DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-32713-2

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