短波红外(SWIR)光发射对于各种各样的现代应用具有重要意义，例如对眼睛安全的深度感测、光探测和测距(激光雷达)、面部识别、眼睛跟踪、光通信和健康监测技术。然而，能够在SWIR光谱范围内有效发射的已知半导体非常有限。目前，基于胶体量子点的SWIR发光二极管(LED)由铅硫族化物系统(PbS，PbSe)主导，尽管存在重金属和适度的效率。
近日，新加坡国立大学Zhi-Kuang Tan报道了基于In(Zn)As-In(Zn)P-GaP-ZnS量子点的高性能SWIR发光二极管。
文章要点
1）通过依次用更宽禁带的In(Zn)P、GaP和ZnS壳来壳化In(Zn)As核，所得CQD获得了73%的显著PLQE。此外，通过在InAs核的合成过程中改变前体化学物质的量和反应温度，实现了从925 nm到1025 nm的PL光谱调谐。
2）研究人员使用铟锡氧化物(ITO)/氧化锌(ZnO)/聚(9-乙烯基咔唑)(PVK)/聚乙烯亚胺乙氧基化物(PEIE)/CQDs/聚(N，N’-双-4-丁基苯基-N，N’-二苯基)联苯胺(聚TPD)/三氧化钼(MoO3)/银(Ag)的溶液加工器件结构实现了高效SWIR LED。该器件具有13.3%的最大EQE，峰值发射集中在1006 nm。
这项工作代表了在SWIR光谱区发射的性能最好的无重金属溶液加工LED之一。
参考文献
Xiaofei Zhao, et al, Efficient Short-Wave Infrared Light-Emitting Diodes based on Heavy-Metal-Free Quantum Dots, Adv. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adma.202206409
https://doi.org/10.1002/adma.202206409
