中国科学技术大学自旋磁共振实验室：量子点定向发光 | Nature Photonics

背景：量子点发光二极管（QD-LED）是下一代显示技术的重要发展方向，但传统准球形闪锌矿量子点因高度对称性而难以实现定向发光，导致大量光被困在器件内部，光提取效率成为限制外量子效率提升的关键瓶颈。研究目的：中国科学技术大学与河南大学团队合作，旨在通过打破闪锌矿量子点的晶体对称性，诱导其产生定向发光，从而提升QD-LED的光提取效率。结论：研究首次发现，在闪锌矿量子点中引入堆垛层错可打破其Td对称性至C3v，改变电子态对称性，诱导强面内偏振发光。实验证实，无堆垛层错的量子点为各向同性发射，而含堆垛层错者呈现定向发光。在自组装薄膜中，配体诱导的各向异性范德华相互作用驱动量子点自发取向排列，使CdZnSe和InP体系薄膜的面内偶极占比分别达81.0%和73.9%。基于此策略，绿光QD-LED的外量子效率分别达34.3%（CdZnSe）和31.0%（InP），超越传统效率上限。该研究改变了关于高对称性闪锌矿量子点难以定向发光的认识，为高效QD-LED提供了新设计思路。