कोलाइडल क्वांटम डॉट्स ने अपनी ट्यूनेबल उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य, उच्च रंग शुद्धता, विलयन प्रक्रियाशीलता और उत्कृष्ट प्रकाश दक्षता के कारण शिक्षा जगत और उद्योग जगत का ध्यान आकर्षित किया है। क्वांटम डॉट्स पर आधारित एक उभरती हुई विद्युतदीप्ति प्रौद्योगिकी के रूप में, क्वांटम डॉट प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) भविष्य की डिस्प्ले तकनीकों के लिए महत्वपूर्ण उम्मीदवार बन गए हैं। हाल के वर्षों में, संरचनात्मक डिज़ाइन, क्वांटम डॉट संश्लेषण, इंटरफ़ेस अनुकूलन और निर्माण प्रक्रियाओं में नवाचारों के माध्यम से, उपकरण के प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार हुआ है। वर्तमान में, लाल और हरे प्रकाश उपकरणों की बाह्य क्वांटम दक्षता सामान्यतः 25% से अधिक है, जबकि नीले प्रकाश उपकरणों का प्रदर्शन अपेक्षाकृत पिछड़ा हुआ है, जिसमें शुद्ध नीले प्रकाश उपकरण विशेष रूप से प्रमुख हैं। संकीर्ण उत्सर्जन रेखा चौड़ाई, उच्च दक्षता और उच्च चमक वाले शुद्ध नीले प्रकाश उपकरण पूर्ण-रंग अल्ट्रा-हाई-डेफिनिशन डिस्प्ले को साकार करने के लिए आवश्यक पूर्वापेक्षाएँ हैं। हालाँकि, वर्तमान में रिपोर्ट की गई उच्च-दक्षता वाले नीले प्रकाश उपकरण अधिकांशतः आसमानी नीले प्रकाश बैंड में केंद्रित हैं, जो रंग सरगम को सीमित करता है और विस्तृत रंग सरगम अल्ट्रा-हाई-डेफिनिशन डिस्प्ले के विकास में बाधा डालता है। इसलिए, नीली रोशनी वाले उपकरणों, विशेष रूप से शुद्ध नीली रोशनी उत्सर्जित करने वाले उपकरणों के प्रदर्शन में सुधार करना अत्यावश्यक है।
नीली रोशनी वाले उपकरणों के प्रदर्शन में सुधार के लिए मौजूदा रणनीतियों में मुख्य रूप से क्वांटम डॉट सतह रासायनिक संशोधन और आवेश परिवहन परत इंजीनियरिंग शामिल हैं। पहली रणनीति क्वांटम डॉट्स की सतही रसायन विज्ञान को अनुकूलित करके ऊर्जा स्तर संरेखण और वाहक गतिशीलता में सुधार करती है: उदाहरण के लिए, प्रोपेनथिओल-संशोधित क्वांटम डॉट्स लघु-श्रृंखला लिगैंड्स के माध्यम से आवेश परिवहन और अंतःक्षेपण संतुलन को बढ़ावा देते हैं, जिससे उच्च-दक्षता वाले नीली रोशनी वाले उपकरण प्राप्त होते हैं। दूसरी रणनीति आवेश परिवहन परत को संशोधित करके अधिक संतुलित वाहक अंतःक्षेपण प्राप्त करती है: उदाहरण के लिए, छिद्र परिवहन को बढ़ाने के लिए क्रॉस-लिंक्ड छिद्र परिवहन परत में एक-आयामी परिवहन चैनल का निर्माण, या इलेक्ट्रॉन अति-अंतःक्षेपण को दबाने के लिए ज़िंक ऑक्साइड इलेक्ट्रॉन परिवहन परत के स्थान पर टिन-डोप्ड ज़िंक ऑक्साइड का उपयोग करना। इसके अलावा, इलेक्ट्रॉन अति-अंतःक्षेपण को कम करने के लिए अक्सर इन्सुलेटिंग पॉलिमर और अन्य सामग्रियों का उपयोग इलेक्ट्रॉन परिवहन परत और क्वांटम डॉट्स के बीच इंटरफ़ेस परतों के रूप में किया जाता है। इलेक्ट्रॉन परिवहन परत और इंटरफ़ेस परत इंजीनियरिंग की तुलना में, जो मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉन अंतःक्षेपण को दबाकर आवेश संतुलन में सुधार करती है, छिद्र परिवहन/अंतःक्षेपण परत इंजीनियरिंग आमतौर पर छिद्र अंतःक्षेपण को बढ़ाकर आवेश संतुलन प्राप्त करती है, और साथ ही उपकरण की चमक और दक्षता में सुधार की अधिक संभावना रखती है।
मौजूदा शोध मुख्यतः एकल कार्यात्मक परत संशोधन पर केंद्रित है, जिससे एक साथ उच्च चमक और उच्च दक्षता प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है। कार्यात्मक परतों के सहक्रियात्मक मॉडुलन से वर्तमान सीमाओं पर विजय पाने और उच्च-प्रदर्शन वाले नीले प्रकाश उपकरणों के लिए एक नया तकनीकी मार्ग प्रशस्त होने की उम्मीद है।
ताइयुआन प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय में झाई गुआंगमेई के नेतृत्व में एक टीम ने क्वांटम डॉट उत्सर्जक परत और छिद्र इंजेक्शन परत को एक साथ संशोधित करके शुद्ध नीले प्रकाश उत्सर्जक उपकरणों के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए एक सरल और प्रभावी दोहरे लक्ष्य लिथियम क्लोराइड उपचार रणनीति विकसित की। यह रणनीति न केवल क्वांटम डॉट्स की सतह के रसायन विज्ञान और परिवहन परत के साथ उनके ऊर्जा स्तर के मिलान को अनुकूलित करती है, जिससे इंटरफेसियल फ्लोरोसेंस शमन कम हो जाता है, बल्कि छिद्र इंजेक्शन परत की चालकता, संप्रेषण और छिद्र इंजेक्शन दक्षता को भी बढ़ाता है। उपचारित शुद्ध नीले प्रकाश उपकरण ने 461 एनएम की अधिकतम तरंग दैर्ध्य, 19 एनएम की उत्सर्जन रेखा चौड़ाई, 27210 सीडी/एम² की अधिकतम चमक, 8.83 एलएम/डब्ल्यू की अधिकतम शक्ति दक्षता, 10.10 सीडी/ए यह कार्य उपकरण के प्रदर्शन को बेहतर बनाने में कार्यात्मक परतों के सहक्रियात्मक संशोधन की प्रभावशीलता को प्रदर्शित करता है और उच्च प्रदर्शन वाले शुद्ध नीले प्रकाश उत्सर्जक उपकरणों के निर्माण के लिए एक व्यवहार्य मार्ग प्रदान करता है।
