香港科技大學（科大）工學院突破技術瓶頸，成功研發出全球最光亮、最節能的量子棒發光二極體（QRLED）。研究成果已發表於《先進材料》（Advanced Materials），題為：通過材料及電荷注入工程實現高效穩定的綠色量子棒 LED。

論文：

• https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202503476

研究背景

發光二極體（LED）在過去數十年已廣泛應用於電子產品。近年新興技術則包括量子點發光二極體（QLED）與量子棒發光二極體（QRLED）。與傳統 LED 相比，它們的發射頻寬較窄，能釋放出更高純度的色彩，QRLED 也具有較高的光取出效率。

然而，QRLED 的發展仍面臨挑戰，例如在綠光效能方面不及 QLED，這是因為電荷注入效率低、界面處電子洩漏、納米晶體上的厚實絕緣殼層與長鏈有機配體形成的結構性障礙，阻礙了電荷傳輸及穩定性。

研究成果

科大電子及計算機工程學系副教授 Abhishek K. SRIVASTAVA 博士領導團隊，開發出一款創新的綠色發光量子棒，其特點是採用特製的核—梯度合金結構，大大削薄了納米晶體上的絕緣殼層，此設計有助在最亮的綠光波段（515 - 525nm）呈現色彩三角形中的深綠區域，將色域擴展至極致。團隊又設計出均勻、光滑、較短的量子棒形狀，使其薄膜外殼減少空隙，緊密地排列；而更短的有機配體及雙層空穴傳輸層，則改善了電荷平衡並抑制了電子洩漏，大幅提高元件效率與穩定性。

團隊製備的 QRLED，外量子效率（EQE）達到 24%，超過較舊型號的 22%；可產生 89 cd A⁻¹（坎德拉／安培）的電流效率，超越市面上所有 QRLED 產品；亮度較舊型綠光 LED 提升三倍，峰值亮度突破 500,000 cd m⁻²，呈現更為明亮鮮豔的視覺效果。另一方面，其使用壽命長達 22,000 小時以上，較過往的 QRLED 產品更優勝。

Srivastava 博士表示，此研究成果反映，通過納米棒成分和介面工程的精細控制，可為光電性能帶來顛覆性的進步。

研究團隊

論文通訊作者是 SRIVASTAVA 博士，共同第一作者是博士後研究員 Maksym PRODANOV 博士、博士研究生 Kumar MALLEM 先生。

SRIVASTAVA 博士（前排中）、Maksym PRODANOV 博士（前排右二）、Kumar MALLEM 先生（前排左二）及團隊成員；Prodanov 博士手持的三個瓶子內載有量子棒材料，Mallem 先生手持綠色發光 QRLED 樣本

團隊成員來自科大顯示與光電子全國重點實驗室、顯示技術研究中心、電子及計算機工程學系。

來源：香港科技大學

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