突破性进展：量子点白光LED技术开创无重金属新范式
在照明与显示技术领域，白光发光二极管（LED）的性能优化一直是科研人员关注的核心方向。其中，基于单组分量子点的白光发光二极管（sc-WQLEDs）因具备低工作电压与高光谱稳定性的显著优势，长期以来是研究焦点。然而，受限于高效白色量子点发射体的缺乏，其性能始终落后于先进的白色有机发光二极管。这一技术瓶颈近日被一项重要研究成果打破。
上海大学杨绪勇、张建华团队联合美国密歇根大学科研人员在《NaturePhotonics》发表研究论文，通过创新的材料设计与制备工艺，成功研发出高性能量子点白光LED，为无重金属、高性能白光照明领域开辟了全新路径。
核心突破：卤素掺杂破解白光发射关键难题
传统研究中，利用半导体量子点中的自陷激子产生宽带白光发射是极具潜力的技术方向，但此类发射体普遍存在电荷传输能力弱与结构稳定性不足的双重局限。该团队的创新之处在于，通过卤素离子的异价掺杂，实现了ZnSe核的局部晶格软化，从而突破了这一技术瓶颈。
具体而言，研究团队设计了新型核壳结构量子点——Cl:ZnSe/ZnSe/ZnS。其核心设计逻辑为：在ZnSe核心中掺杂氯离子，诱导局部晶格软化以形成自陷激子（STE），进而产生稳定的宽带黄色发射；同时，ZnSe本身的激子蓝光发射得以保留。两种发射的协同作用，恰好实现了高效白光输出。
为达成精准调控，团队采用高温注入苯乙基氯化铵（PEACl）的方法实现氯离子的可控掺杂，并通过ZnSe/ZnS壳层包裹显著提升量子点的结构稳定性。这一设计不仅解决了自陷激子发射体的固有缺陷，更使所制备的Cl:ZnSe/ZnSe/ZnS量子点光致发光量子产率达到83%，为高性能器件的构建奠定了坚实基础。
性能跃升：多项核心指标刷新行业纪录
基于该创新量子点的单组分白光LED（sc-WQLED）展现出卓越性能：最大外部量子效率（EQE）达15%，平均效率为10.5±2.6%；亮度突破26,000cd/m²，显著超出日常照明与显示的需求标准；在初始亮度100cd/m²的条件下，器件寿命（T50）超过2,500小时，体现出优异的长期稳定性。
尤为重要的是，该量子点不含重金属元素，完全契合绿色环保的产业发展趋势，使其在追求可持续发展的照明与显示领域具备不可替代的应用价值。
行业意义：引领白光技术新发展方向
此项研究通过材料设计与掺杂工艺的创新，攻克了单组分量子点白光LED长期存在的性能瓶颈，提供了一种无重金属、高性能的白光技术解决方案。其成果为白光照明的低成本、长寿命、环保化发展树立了新范式，有望推动量子点LED在室内照明、显示屏、车载显示等多个领域的快速应用，为下一代光电子技术的发展注入强劲动力。
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2026-04-08
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2026-04-08
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2026-04-07
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2026-04-07
