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蘭州城市學院&許昌學院《Thin Solid Films 》：三氧化鎢納米晶層！

2021-08-18 11:15:47 作者：材料科學與工程來源：材料科學與工程分享至：

穩定性是限制QLEDs實際應用的最重要因素。研究人員一直在尋找更穩定的陽極界面材料。來自蘭州城市學院和許昌學院的研究人員報道了以三氧化鎢（WO3）納米晶（NCs）薄膜作為空穴注入層（HIL）的高亮度高效量子點發光二極管。WO3薄膜致密光滑，有利于在綠色QLED中形成HIL。QLED的亮度、電流效率和工作壽命為18560 cdm?2，11.8 cd A?1和11844小時。相關論文以題目為“Sol-gel processed tungsten trioxide nanocrystals layer for efficient hole-injection in quantum dot light-emitting diodes”發表在Thin Solid Films 期刊上。

論文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040609021002054

與有機電致發光二極管相比，量子點發光二極管具有發光強度高、熒光效率高、發光光譜可調、顏色純正、發光壽命長等優點。QLEDs將是下一代照明和顯示的有希望的候選材料。然而，長期穩定性是制約QLEDs實際應用的最重要因素。一般來說，PEDOT:PSS由于其高導電性、光學透明性和高功函數等優點被廣泛應用于陽極的改性。然而，由于其吸濕性和酸性，使用PEDOT:PSS器件的QLEDs的穩定性會降低。研究人員一直在尋找更穩定的陽極界面材料。因此，一些具有良好穩定性和載流子傳輸能力的材料被用來取代PEDOT:PSS，如V2O5、NiO、WO3和MoO3。

通常，WO3具有5.15 eV的功函數，這有利于將空穴注入量子點（QD），這歸因于通過WO3導帶從相鄰HTL的最高占據分子軌道（HOMO）能級提取電子。另外，WO3對有機HTL具有重要的保護作用。然而，它們獨特的電子能級特性主要是在真空條件下用高成本的熱蒸發或射頻濺射技術制備的薄膜來獲得的，由于成本問題，這些薄膜存在著缺點。此外，已經證明，金屬氧化物納米晶（NCs）作為界面緩沖層通常更有效。基于上述思想，仍有必要尋找一種簡單的溶液處理方法來制備WO3納米晶薄膜作為HIL，以提高QLEDs的性能。

圖1.石英襯底上WO3 NCs（b）和SAED（插圖b）的TEM圖像（a）、放大TEM圖像，以及WO 3 NCs（c）的AFM圖像。

圖2.石英襯底上WO3納米晶的光透射光譜，以及插圖是基于WO3 NCs 的QLED示意圖。

圖3.電流效率與亮度的函數關系，插圖是在5V電壓下基于WO3 NCS的QLED照片。

圖4 .基于WO 3 NCs和PEDOT:PSS的器件壽命特性。

作者以W粉和H2O2為前驅體，采用簡單的溶膠-凝膠法制備了WO3 納米晶薄膜，并在420℃煅燒持續1小時。所得正交相WO3 納米晶為多晶，平均粒徑為6 nm。石英襯底上的WO3 納米晶薄膜具有高透明性，平均透過率為85%。以ITO襯底上的WO3 納米晶薄膜作為HTLs組裝QLED，獲得18560 cd m?2的發光亮度，電流效率11.8cd A?1，工作壽命11844 h。（文：愛新覺羅星）

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