【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，南方科技大學電子與電氣工程系、納米科學與應用研究院孫小衛(wèi)教授、Lars Samuelson 教授團隊在量子點發(fā)光材料領域取得重要突破。團隊通過創(chuàng)新性設計應變工程梯度殼層結構，成功制備出高亮度、窄發(fā)射、高穩(wěn)定性的磷化銦(InP)量子點，為下一代環(huán)保型顯示技術提供了關鍵材料解決方案。該研究成果以“InP Quantum Dots with a Strain-Engineered Gradient Shell for Enhanced Optical Performance and Stability”為題，發(fā)表在納米材料領域學術期刊 Nano Letters 上。微信圖片_20250909140732_22_430.jpg
 

　　量子點作為一種具有優(yōu)異發(fā)光性能的納米材料，已被廣泛應用于高清顯示、照明和生物成像等領域。然而，傳統(tǒng)的鎘基量子點因其毒性受到日益嚴格的環(huán)保法規(guī)限制，而目前主流的無鎘InP量子點仍面臨發(fā)射譜寬、穩(wěn)定性差等技術瓶頸，嚴重制約了其商業(yè)化應用。
 

　　研究團隊創(chuàng)新性地提出了梯度合金殼層結構(InP/ZnSe/ZnSe?S1-?/ZnS)，通過精確控制殼層組成梯度，有效緩解了晶格失配帶來的界面應變，顯著降低了缺陷密度，并實現(xiàn)了厚ZnS殼層的均勻包覆。
 

　　該設計使量子點的光致發(fā)光量子產(chǎn)率達到80%以上，發(fā)射半高寬窄至45 nm，并在高溫高濕藍光照射加速老化實驗中表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性，214小時后仍能保持78%的初始發(fā)光強度，穩(wěn)定性相比傳統(tǒng)結構提升近一倍。
 

　　研究團隊通過拉曼光譜、幾何相位分析(GPA)、時間分辨熒光(TRPL)和X射線光電子能譜(XPS)等多種表征手段，系統(tǒng)揭示了應變分布對量子點生長和缺陷形成的影響機制，為高性能量子點的設計提供了重要理論指導。這一研究成果不僅推動了量子點材料的基礎研究進展，也為開發(fā)高性能、環(huán)保型量子點顯示器件奠定了堅實基礎，具有重要的科學意義和應用價值。
 

　　南方科技大學為論文第一單位。南科大電子與電氣工程系博士生段西健為論文第一作者，孫小衛(wèi)、Lars Samuelson、南方科技大學校長卓越博士后金磊為共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、廣東省高校重點實驗室等多個項目的支持。