將新一代顯示材料量子點發(fā)光體的核被單層半導體殼均勻包圍，可實現(xiàn)接近100%的發(fā)光效率。

韓國研究財團(理事長李光福)2月16日表示，成均館大學教授林在勛研究團隊在合成由核和殼組成結(jié)構(gòu)的量子點發(fā)光體時，闡明了殼在表面生長的原理。另外，在此基礎(chǔ)上生長了約0.3nm厚的殼，實現(xiàn)了97.3%的發(fā)光效率。

核-殼結(jié)構(gòu)的量子點發(fā)光體理論上只需一層0.3nm厚的殼就能達到100%的發(fā)光效率。但實際上，由于殼生長不均，只有以幾納米厚度包圍幾層，才能勉強達到70%-80%的發(fā)光效率。

據(jù)推測，核與殼之間的缺陷及核無法完全覆蓋，導致效率下降，但溶液內(nèi)反應(yīng)復雜，問題原因尚未明確。

成均館大學研究團隊在分子水平上揭示了量子點的配體與殼前驅(qū)體反應(yīng)后，殼原子被吸附到表面，經(jīng)過非晶質(zhì)分子層狀態(tài)，變成為晶體的全過程。分子層要想變成殼，就必須進行高溫的熱處理，在此過程中，研究團隊確認到，殼前驅(qū)體氧化了核表面，使殼無法完全覆蓋核表面的事實。

研究團隊在此基礎(chǔ)上，設(shè)計出了能夠精準控制殼生長過程的“表面開始生長法”，將約0.3nm厚的超均勻殼生長到核表面，實現(xiàn)接近理論極限值的97.3%的發(fā)光效率。

量子點發(fā)光體采用超均一殼，確保了高效率和穩(wěn)定性，不僅可以用于增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實、可穿戴等新一代顯示屏，還可以應(yīng)用于太陽能和生物傳感器等多個領(lǐng)域。

林在勛教授表示：“此次研究有望助力在12大韓國國家戰(zhàn)略技術(shù)之一的顯示領(lǐng)域下實現(xiàn)新一代量子點顯示”，并稱“未來實現(xiàn)新一代全系發(fā)光元件為基礎(chǔ)的量子點顯示，需要大規(guī)模量產(chǎn)量子點，跨元件結(jié)構(gòu)設(shè)計、圖案化工藝的研發(fā)。“   

本次研究是在科技通信部和韓國研究財團推動的中堅研究、未來材料發(fā)現(xiàn)事業(yè)和基礎(chǔ)研究室的支持下進行的，最近發(fā)表于學術(shù)期刊“自然通訊（Nature Communications）”上。