编辑丨王多鱼
排版丨水成文
量子点（Quantum dot，QD）是在把激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结，2023 年诺贝尔化学奖授予了量子点研究的三位奠基人。量子点显示以其更为优秀的色彩表现力，已成为引领新型显示产业迭代升级的关键驱动力之一。
目前，红光和绿光量子点发光二极管（QLED）的性能已能够与商业化的有机 LED（OLED）相媲美，然而，蓝光 QLED 的发展相对落后，尤其是无重金属的蓝光 QLED 的电致发光性能远低于目前最先进的镉基 QLED。环境友好的 ZnSeTe 量子点是镉基蓝色 QLED 的理想替代品，但其中的活泼元素碲（Te）易聚集，这严重降低了其发光效率、色纯度及稳定性。
2025 年 3 月 5 日， 上 海大学杨绪勇教授、张建华教授及吉林大学张佳旗教授作为共同通讯作者，在 Nature 期刊发表了题为：Homogeneous ZnSeTeS quantum dots for efficient and stable pure-blue LEDs 的研究论文。
该研究通过改进碲原子的分布，利用锌、硒、碲和硫的更环保合金（无重金属）来制造纯蓝光量子点发光二极管（QLED），其性能可与现有的商业化技术相媲美。
在这项最新研究中，研究团队开发了一种等电子控制策略，利用同族元素硫与亚磷酸三苯酯（TPP）配位，构建出具有纯蓝光发射和接近单位光致发光量子产率的均质化 ZnSeTeS 量子点。具有低给电子能力的亚磷酸三苯酯促进了阴离子前驱体之间的反应活性平衡，有利于成分均匀的量子点的生长。
具有高电负性的硫通过干扰碲原子周围的空穴局域化并避免 Ten≥2 等电子中心的形成。此外，同族元素硫增加了量子点的构型熵，消除了堆垛层错和氧缺陷，从而提高了结构稳定性并降低了非辐射载流子密度。
因此，基于核壳结构 ZnSeTeS/ZnSe/ZnS 量子点（在 460 纳米处发光）的纯蓝光量子点发光二极管（QLED）展现出高达 24.7% 的高外量子效率、17 纳米的发光半峰宽以及接近 30000 小时的长半衰期，其性能可与最先进的镉基蓝色 QLED 相媲美。
这项研究突破了无重金属的纯蓝光 QLED 发光效率和稳定性的新纪录，有望推进 QLED 显示技术的环保化进程。
这项研究也是杨绪勇教授团队继 2023 和 2024 年在Nature期刊作为通讯作者发表杂化半导体 LED 领域研究论文以来的又一里程碑式突破。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-08645-4
