Nat. Photon. ：半导体量子点中的局域晶格软化实现高效白光发光二极管

本研究美国密歇根大学Xiwen Gong、上海大学张建华和杨绪勇等人通过卤素离子异价掺杂在ZnSe/ZnS核壳结构量子点中引入局域晶格软化，成功实现了高效的蓝光激子发射与宽带黄光自陷激子（STE）发射的协同发光。

理论计算表明，Cl⁻掺杂在ZnSe晶格中形成局部软化的Zn-Cl键，增强了电子-声子耦合，从而产生稳定的STE发射；同时，共价键主导的ZnSe基质保留了高效的电荷传输能力。

基于此设计的Cl:ZnSe/ZnSe/ZnS量子点白光LED（sc-WQLED）实现了15%的最大外量子效率（平均10.5±2.6%）、26,726 cd/m²的亮度，以及100 cd/m²初始亮度下2,544小时的超长工作寿命（T₅₀），性能远超现有单组分白光量子点器件。

文章亮点

1. 创新机制：首次通过卤素掺杂诱导ZnSe量子点局域晶格软化，实现激子蓝光与自陷激子黄光的协同发射，光致发光量子产率达83%。

2. 性能突破：单组分白光量子点LED创下15%的EQE纪录，亮度超2.6万尼特，寿命达2,544小时（100 cd/m²），较同类器件提升1-2个数量级。

3. 环保优势：采用无重金属（Cd/Pb）的ZnSe/ZnS体系，兼具高效性与环境友好性，为显示与照明应用提供新方案。

Wang, S., Wang, C., Wang, Y. et al. Local lattice softening in semiconductor quantum dots for efficient white light-emitting diodes. Nat. Photon. (2025).

https://doi.org/10.1038/s41566-025-01716-y

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