近几十年来，基于量子点的发光二极管凭借其卓越的色纯度、广色域及成本效益，已在高质量显示领域具备商业竞争力。尽管基于镉和钙钛矿的QLED已取得重大突破，但开发无重金属量子点对于QLED技术的实际应用迫在眉睫。在众多候选材料中，由银铟镓硫组成的I-III-VI族合金化量子点因其环境友好组分、直接带隙特性及可调发光波长而备受关注。然而，AIGS量子点通常呈现超过50纳米的宽半峰全宽，主要源于带隙内缺陷态相关的带-空穴复合及施主-受主对复合机制，这一问题长期未获足够重视。近期研究通过增强带-空穴复合、抑制DAP复合，成功将AIGS量子点的半峰宽收窄至约30纳米，使其色纯度可与传统镉基及钙钛矿量子点相媲美。这些发现凸显了AIGS量子点在高清显示与高品质照明光源应用中的潜力。
值得注意的是，近期研究表明AIGS量子点可实现接近100%的光致发光量子产率。例如，Lee等人通过Ag-Ga-S壳层包覆将AIGS量子点的PLQY提升至96%；Yan等人引入Z型配体ZnX₂钝化表面缺陷，使PLQY从28.5%提高至87%；Kim等人在合成过程中通过修饰镓卤化物抑制缺陷相关发光、增强带边发射，将PLQY提升至95%。这些进展表明AIGS量子点是制备高效电致发光器件的重要候选材料。然而，当前基于AIGS量子点的LED普遍外量子效率极低，通常仅约1%。尽管通过优化器件结构、平衡载流子传输已将EQE提升至5%，但仍远低于传统镉基及钙钛矿量子点。要实现高性能电致发光，必须使用兼具优异光致发光特性与良好电传输性能的高质量量子点。尽管AIGS量子点的PL效率研究已取得显著进展，但当前器件中所用AIGS量子点的PLQY仍相对较低，普遍低于80%。此外，AIGS量子点常用配体主要为油胺，其长烷基链具有绝缘特性，阻碍载流子注入与传输，导致器件性能欠佳。因此，开发能使AIGS量子点同时实现高光致发光特性与有效电荷传输的适宜配体，对于提升AIGS QLED整体性能至关重要。
郑州大学宋继中团队提出一种配体重塑策略，成功合成了兼具优异发光性能与优良电传输特性的高质量AIGS量子点。采用与AIGS量子点具有强结合亲和力的多官能团配体二巯基丁二酸，通过钝化非配位Ga³⁺并抑制硫空位，重塑量子点表面。经DSA钝化后，DAP复合与非辐射复合路径均得到有效抑制，半峰宽显著收窄至31纳米，PLQY提升至89%。同时，DSA钝化改善了量子点的电传输性能，从而实现更高效的电荷注入与传输。经DSA配体重塑处理后，基于AIGS量子点的优化QLED实现了8.4%的高外量子效率及31纳米的窄半峰宽，这是迄今报道的AIGS基QLED最高器件性能。该研究展示了AIGS QLED在未来高品质照明与高清显示领域的巨大潜力。
【结果】
【原文链接】
Xu, L., Zhao, J., Wang, J. et al.Efficient and Pure I-III-VI AIGS Quantum Dot-Based Light-Emitting Diodes via Ligand-Reshaped Surface State. Nano-Micro Lett.18, 242 (2026).
https://doi.org/10.1007/s40820-026-02086-y
