韩研究人员：基于溶液可加工氧化钒空穴注入层的双功能QLEDs

来自韩国的研究人员利用溶液可加工氧化钒（V2O5）空穴注入层制备了双功能量子点发光二极管（QLEDs）以控制载流子传输行为。该器件可根据不同的工作电压条件显示可选的光电检测和发光功能。在8.6 V正向偏压下的最大亮度为31668cd/m2。同时，该器件可以在反向偏压条件下作为光电探测器工作。该器件在反向偏压下完全关闭，而在器件上520 nm波长光的照明过程中观察到光电流的增加。利用X射线和紫外光电子能谱详细测量了不同浓度V2O5溶液制备的器件的界面电子结构。随着V2O5溶液浓度的增加，最高占据分子轨道和能隙态能级均向费米能级移动。间隙状态位置的改变使得能够制造双功能QLEDs。相关论文以题目为“Dualfunctional quantumdots light emitting diodes based on solution processable vanadium oxide hole injection layer”发表在Scientific Reports期刊上。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41598-021-81480-5

随着物联网（IoT）技术的发展，光电传感器已被视为下一代智能设备的关键光电子元件。各种光电传感器可以集成到物联网电路中，以检测包括红外线、可见光、紫外线在内的光，并将输入光信号转换为电信号。基于光的检测，物联网电路可以观察环境状况并执行许多有用的功能，例如自动驾驶汽车、智能工厂和下一代通信。因此，有许多研究努力开发高性能的基于新兴纳米材料的光电传感器。

近年来，由于与人眼的相似性和人工智能的发展，可见光检测被认为是物联网光电传感器最重要的功能。此外，许多研究小组试图展示非传统的可见光光电传感器。最近，一种基于小禁带量子点和宽禁带氧化物半导体异质结构的可见光光电传感器得到了广泛的应用。因此，有必要为下一代物联网光电传感器开发一种能够检测可见光的光电二极管。同时，量子点发光二极管（qled）由于其优越的电学和光学性能而被认为是下一代显示器。胶体量子点（QD）由于其高稳定性和耐久性在光电子领域得到了广泛的应用。

此外，通过控制量子点的尺寸，量子点具有可调的带隙、优异的色纯度和较高的外部量子效率。最重要的是，QLED可以使用有利于大规模显示的解决方案。因此，QLEDs可应用于具有高分辨率的薄可变形显示器-物联网光电设备的性能。

图1。（a）QLED的电流密度和亮度与施加电压的关系曲线。（b） QLEDs的电致发光光谱。（c） 从UPS测量的QLED的能级图。

图2。（a） ITO和ITO上不同浓度V2O5薄膜的UPS光谱。（b） QLEDs空穴注入区的能级图。

图3。（a） 使用QLEDs发光的PD产生电信号的电路图。（b） 在（i）双功能QLED产生的输入光的（ii）V输出处测量的周期性局部放电输出电信号。
来源: m.gdzrlj.com

结果表明，该器件既可以作为光电探测器，也可以作为具有不同外加偏压的发光二极管。