来源:福建物质结构研究所
近红外发光(nir,700-2500 nm)微二极管(micro-led)在生物传感、虚拟现实/增强现实(vr/ar)、遥感和光通讯等领域具有重要应用价值。传统近红外荧光粉存在颗粒尺寸大、发光效率低、发光稳定性差或含重金属有毒元素(cd2 和pb2 )等问题,极大地限制了其在micro-led领域的应用。因此,发展一类无毒高效的近红外纳米荧光粉具有重大意义。
近期,中国科学院福建物质结构研究所/闽都创新实验室的陈学元团队涂大涛研究员等在国家自然科学基金重点项目和区域创新发展联合基金等项目支持下,成功研发出cuinse2:zn2 (cise: zn2 )基高效近红外量子点荧光粉,并首次将其应用于micro-led(图1)。
研究团队通过精准设计cise: zn2 纳米晶中的cu/in和zn/in组分比,实现了发射峰从750 nm至1150 nm的宽范围调控;包覆znsemini-led荧光猝灭进一步地,团队与福州大学合作,利用电流体喷印技术,将cise:zn2 @znse荧光粉应用于近红外micro-led。通过扫描电镜和原子力显微镜等证实所制备的微发光阵列形状规则、尺寸可调,无咖啡环和拖尾等现象;特别地,蓝光芯片点亮后,阵列发出很强的近红外光信号,发光像素点直径最小为3.7 μm,远优于目前商业化喷墨打印水平(10-30 μm)。基于该量子点荧光粉的优异性能,团队喷印出10 × 10 mm的图案,局部放大的阵列呈现良好的重复性和稳定性(图2)。该工作为开发高效近红外纳米荧光粉及其micro-led应用提供了新的思路,也为发展近红外微纳器件和柔性电子设备奠定了良好基础。
相关成果以全文形式在线发表在advanced materials(adv. mater.2024,36, 2311011),该论文的第一作者是中国科学院福建物构所/福州大学联培博士研究生廉纬,通讯作者为中国科学院福建物构所/闽都创新实验室涂大涛研究员、朱浩淼研究员和陈学元研究员,以及福州大学杨开宇副教授。
文章链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202311011