Nanomatériaux photoluminescents non toxiques de type liquide pour une diode électroluminescente blanche de haute qualité

Contexte

Les diodes électroluminescentes (DEL) ont attiré une attention considérable en raison de leur longue durée de vie, de leur haute efficacité et de leurs propriétés d'économie d'énergie qui en font un meilleur candidat pour l'éclairage à semi-conducteurs. Les LED blanches (WLED) à base de GaN ont démontré de grandes améliorations en termes d'efficacité grâce aux progrès de la fabrication [1,2,3]. La technologie des points quantiques (QD) à base de nitrure de GaN est devenue parfaitement adaptée à diverses applications telles que les écrans, l'éclairage à diodes électroluminescentes (DEL) et l'étiquetage biomédical. En particulier, de nombreuses études ont démontré une excellente utilisation des QD dans la fabrication de LED blanches [4,5,6]. Les caractéristiques des QD, telles que leur largeur de raie d'émission étroite, leur rendement quantique élevé et leur bande interdite réglable en fonction de la taille, en ont fait d'excellents candidats pour la technologie des LED [7,8,9,10,11]. Les QD semi-conducteurs II-VI les plus courants, tels que les noyaux composés de cadmium et de sélénium (par exemple, CdZnS, CdSe, CdZnSe et ZnSe) avec des LED à base de coques simples ou multiples, ont une efficacité lumineuse élevée [12]. Cependant, le coût de synthèse élevé et la toxicité des métaux lourds de ces matériaux QD entravent leur production à grande échelle et soulèvent des inquiétudes concernant la pollution de l'environnement [13]. Les matériaux alternatifs à base de silicium (Si) et de carbone, tels que le graphène, sont préférables non toxiques et respectueux de l'environnement pour les êtres humains. De plus, les QD incorporés au Si présentent une émission lumineuse significative avec des rendements de photoluminescence (PL) élevés sous un fort confinement [14,15,16,17,18].

Les points quantiques d'oxyde de graphène (GQD) possèdent le domaine sp2 en tant qu'intermédiaire de mobilité de transport ainsi que des atomes de carbone et d'oxygène hybrides sp3 désordonnés. Par conséquent, les longueurs d'onde d'émission peuvent être modulées du bleu au vert en raison de la présence de ces états de bord désordonnés contenant de l'oxygène [19,20,21,22]. Les émissions fluorescentes accordables des QD peuvent être exploitées pour des applications dans des dispositifs tels que les LED, les photodiodes, les photodétecteurs, les bioimageurs et les cellules photovoltaïques [23,24,25]. En plus de la fonctionnalisation par l'oxygène des GQD, le dopage à l'azote peut produire une émission stable grâce à la formation de liaisons covalentes avec le carbone sp2 dans la chaîne aromatique. Des GQD dopés à l'azote qui présentent à la fois des conductivités de type p et n, confirmées par une analyse électrochimique de Mott-Schottky, ont été développés [26]. Les principales approches pour synthétiser les GQD peuvent être classées en techniques descendantes ou ascendantes. Par rapport à l'approche ascendante, l'approche descendante pour la production de GQD est plus préférable pour la production de masse car elle ne nécessite pas d'étapes de purification fastidieuses pour l'élimination des molécules précurseurs n'ayant pas réagi. Cependant, l'approche descendante produit un rendement quantique inférieur (moins de 50 %) de GQD que l'approche ascendante [27, 28]. En conséquence, diverses optimisations sont nécessaires dans les processus de fabrication descendants des GQD tels que le contrôle de la taille, le dopage chimique ou la modification de surface. La présente étude démontre une méthode GQD dopée à l'azote pour réparer les défauts qui se produisent au cours d'un processus descendant. Certaines fonctionnalités d'azote donneur d'électrons peuvent être incorporées dans les GQD et les traitements hydrothermaux avec NH₃ pour éviter la formation de groupements carbonés qui pourraient compliquer l'analyse des fonctionnalités azotées [29].

Dans cette étude, des études de photoluminescence (PL) de LED non toxiques à base de QD ont été démontrées en utilisant des GQD et des QD en Si poreux (P-Si). Les LED QD à base de PL offrent une approche de fabrication simple et peu coûteuse par rapport aux LED QD électroluminescentes (EL) [30, 31]. Des GQD dopés à l'azote ont été utilisés pour fabriquer des LED blanches neutres non toxiques. Cependant, la plupart des GQD ont émis une lumière à courte longueur d'onde (bleue et verte) sous excitation ultraviolette (UV). Cela est dû à l'effet de confinement quantique (< 10 nm) qui est normal au plan du graphène et le déplacement des émissions vers des longueurs d'onde plus longues en ajustant la taille des cristaux de graphène était difficile [32]. Par conséquent, des QD de Si ont été intégrés à la surface des nanoparticules de P-Si, dont les défauts ont entraîné une fluorescence [33]. Les nanocristaux de P-Si peuvent présenter des émissions à grande longueur d'onde pour compenser l'absence de bandes à grande longueur d'onde dans les spectres d'émission GQD, et peuvent ainsi produire une lumière blanche chaude. Selon l'étude de la littérature, le groupe de L. T. Canham a contribué de manière substantielle aux études des couches de Si mésoporeuses à haute porosité pour la photoluminescence visible (rouge) à température ambiante [34]. La fabrication de QD P-Si peut être classée en deux approches, ascendante et descendante, similaires aux processus de fabrication GQD. Cette étude sélectionne une approche descendante pour fabriquer les QD P-Si car elle convient à la production de masse. Enfin, ces deux types de structures de dispositifs LED blanc neutre et blanc chaud ont été fabriqués en utilisant des processus de distribution et d'emballage de type liquide ont présenté d'excellents indices de rendu des couleurs (IRC) et des valeurs d'efficacité lumineuse et produisent également [34,35,36].

Méthodes et matériaux

Synthèse de GQD dopés à l'azote

Tout d'abord, des feuilles d'oxyde de graphène (GO) ont été préparées en utilisant de la poudre de graphite naturel (SP-1, Bay Carbon, USA) par la méthode de Hummers qui peut être expliquée comme suit [36] :5 g de poudre de graphite, NaNO₃ , et KMnO₄ ont été mélangés dans un rapport 2:1:3 dans 150 mL de 18 M H₂ SO₄ et la température du mélange a été maintenue en dessous de 20°C. Le graphite a été oxydé par agitation continue du mélange à 35 °C pendant 4 h, après quoi 230 mL d'eau ont été lentement ajoutés sous agitation à 98 °C pendant 15 min. Par la suite, 12 mL de H₂ O₂ a été ajouté au mélange sous agitation continue à température ambiante, et le produit a été lavé plusieurs fois afin d'obtenir des feuilles GO. Les feuillets GO obtenus ont été dopés à l'azote en les oxydant dans 30 mL de NH₃ (concentration 60%) à 500 °C pendant 12 h. Ensuite, le mélange résultant a été agité par ultrasons pendant 10 h et a été maintenu à 140 °C pour éliminer le HNO₃ résiduel. . Le produit final a été dispersé dans de l'eau désionisée et centrifugé pour éliminer le précipité. En conséquence, nous avons obtenu les suspensions de points d'oxyde d'azote et de graphène (NGOD) [37]. Ces suspensions ont été tamisées à l'aide de tubes de centrifugation (VS20S01 et VS15RH91, Satorius, Allemagne) pour obtenir des GQD. Les tubes de centrifugation étaient équipés de filtres en polyéthersulfone avec des poids moléculaires de coupure de 30, 10 et 3 kDa pour produire respectivement GQD3, GQD2 et GQD1. La suspension de GQD a été passée à travers des membranes disposées dans une séquence de taille de pores décroissante et collectée par étapes en série pour obtenir des GQD de différentes tailles.

Fabrication de nanoparticules P-Si QD

Des nanoparticules colloïdales P-Si QD dispersées dans de l'acétate d'éthyle ont été synthétisées comme décrit dans notre étude récemment publiée [36,37,38]. Tout d'abord, une plaquette de Si de type p de 6 pouces a été gravée électrochimiquement pour produire une couche de P-Si, sur laquelle des grappes de P-Si QD de taille nanométrique (< 5 nm) ont été attachées à des noyaux de Si de taille micro (1-10 μm). La plaquette de Si a été traitée avec du fluorure d'hydrogène dilué (HF) et immédiatement immergée dans du 10-Undecen-1-ol (UDA) désoxygéné pour terminer une réaction d'hydrosilylation photochimique dans laquelle la double liaison insaturée terminale de l'UDA a réagi avec l'hydrure de Si (Si-H ), résultant en une passivation de carboxylate lié Si-C sur des QD P-Si. Par la suite, la couche de P-Si a été pulvérisée mécaniquement et la poudre de Si résultante a été dispersée dans de l'isopropanol pour un broyage à billes à haute énergie. Le colloïde récupéré du broyage a été gravé sélectivement à l'aide d'un agent de gravure aqueux composé de HNO₃ et HF pour graver les noyaux de Si en vrac non radiatifs coiffés d'oxyde de Si tout en préservant principalement les QD PL P-Si avec la passivation de carboxylate lié Si-C. Cette étape a donné environ 25 mg par plaquette de nanoparticules P-Si QD à terminaison hydroxyle émettant dans le rouge (le Si QD réel est d'environ 10 nm, d'environ 40 nm à 500 nm de diamètre) avec une monodispersité élevée et une efficacité quantique PL élevée (45– 55 %). Enfin, les groupes hydroxyles des nanoparticules P-Si QD ont été activés à l'aide de chlorure de p-toluènesulfonyle, puis soumis à une réaction de substitution avec du 2,2'-(éthylènedioxy)diéthanethiol pour produire des nanoparticules P-Si QD à terminaison thiol. Les nanoparticules P-Si QD résultantes ont formé une suspension uniforme et stable dans l'acétate d'éthyle, qui a été utilisée pour la caractérisation optique [38].

Fabrication d'appareils

Deux types de structures hôtes, c'est-à-dire la structure de distribution et la structure de type liquide, ont été utilisés pour fabriquer les LED blanches GQD et GQD/P-Si QD. Les structures fabriquées ont été pompées par UV de 45 mm (365 nm). Au début, des GQD dopés à l'azote (% en poids dans l'eau) avec différentes émissions (bleu, sarcelle et chartreuse) ont été préparés et notés GQD1, GQD2 et GQD3, respectivement. Ensuite, GQD1, GQD2 et GQD3 ont été mélangés dans différents rapports (par exemple, 4:1:2) pour déterminer la composition optimale pour obtenir des émissions de blanc neutre ; la LED préparée à l'aide de la solution GQD et de l'emballage de distribution 5070 a servi de référence. Les QD P-Si ont été préparés et mélangés avec GQD1, GQD2 et GQD3 (GQD1:GQD2:GQD3:P-Si QD = 4:1:2:10) pour fabriquer des LED blanches comme sources de lumière blanche chaude. Notre étude précédente a confirmé que la structure de type liquide est plus favorable que la structure conventionnelle [35]. Dans cette étude, nous avons conçu une nouvelle structure de type liquide pour fabriquer des LED blanches GQD et GQD/P-Si QD. Les LED blanches neutres de type liquide GQD ont été fabriquées comme suit :au début, nous utilisons un anneau de verre de 2,5 mm de haut avec des diamètres extérieur et intérieur de 8 mm et 6 mm, respectivement. Après cela, nous avons percé un petit trou sur la surface supérieure de l'anneau de verre. Enfin, une boîte en verre a été assemblée en empilant deux plaques de verre minces avec l'anneau de verre au milieu (Fig. 1a). L'espace à l'intérieur de la boîte en verre a été laissé vide pour favoriser la circulation de l'air. Enfin, la solution GQD/P-Si QD a été injectée dans la boîte en verre pour produire l'emballage de type liquide. Les QD injectaient à travers le trou de verre et le scellaient à nouveau avec une plaque de verre. Le boîtier QD de type liquide était placé au-dessus d'un boîtier LED UV 5070 (5 mm × 7 mm) et la longueur d'onde d'émission était de 365 nm. Le spectre de la courbe LIV a indiqué que la tension d'activation était d'environ 3 V, ce qui est illustré à la figure 4c. Pour la fabrication de l'emballage de distribution, le processus conventionnel des LED QD de distribution a été appliqué [34, 39]. Dans le cas de l'approche de l'emballage de distribution QD, nous avons d'abord mélangé le PMMA et les QD pour produire la structure solidifiée dans l'emballage LED. Pour cela, nous avons rempli la colle silicone à moitié dans l'emballage afin d'éloigner le mélange QD de la source de chaleur (puce bleue) et d'éviter la dégradation du QD. Après cela, le rapport volumique de notre échantillon de distribution a été pris comme 2:1 de mélange QD/PMMA, puis a distribué la suspension pour remplir l'espace restant dans l'emballage. Après cela, la structure finale a été maintenue à 60 °C pendant 2 à 3 min pour se solidifier, de cette manière, le film de mélange PMMA/QD a été déposé dans le boîtier LED.

Panneau supérieur :a (à gauche) assemblage de boîtier en verre montrant un P-Si QD de type liquide et un GQD dopé à l'azote et (à droite) un réseau de P-Si QD et de GQD dopés à l'azote. Panneau inférieur :spectres d'absorption (ligne continue noire), d'excitation PL (ligne pointillée) et d'émission PL (ligne continue) de b GQD1, c GQD2, d GQD3 et e P-Si QD

Résultats et discussion

La figure 1a illustre le réseau de QD P-Si (panneau de gauche) et de GQD dopés à l'azote (panneau de droite) et le boîtier de LED QD de type liquide. Les QD P-Si avec des bio-sondes peuvent être fabriqués à l'aide de nouvelles méthodes descendantes, dont des exemples incluent la gravure électrochimique sur une plaquette de Si cristallin [38, 40]. La figure 1b–e représente les spectres d'absorption, d'excitation PL et d'émission des QD GQD1, GQD2, GQD3 et P-Si. Les lignes pointillées noires et rouges indiquent respectivement les spectres d'absorption et d'excitation des QD. Les spectres PL des QD étudiés couvraient une large partie de la région visible. Les valeurs de pleine largeur à mi-hauteur (FWHM) des QD GQD1, GQD2, GQD3 et P-Si étaient respectivement d'environ 370, 325, 330 et 250 nm. Les fortes bandes d'émission ont été observées à 465 et 488 nm pour GQD1 et à 535 nm pour GQD2 après une excitation de 327 nm. Un pic de longueur d'onde d'émission a été observé à 557 nm attribué à GQD3 pour deux pics d'excitation forts (311 et 465 nm), et un pic d'émission fort à 606 nm de P-Si QDs a été suscité en raison d'un pic d'excitation à 374 nm. Les résultats du PL montrent qu'une pompe à ondes courtes était la source d'excitation préférée car l'absorption et l'excitation de tous les luminaires étaient les plus fortes dans la région UV. Ainsi, une LED UV de 365 nm a été choisie comme source appropriée pour obtenir une efficacité de conversion élevée dans les QD étudiés. Les rendements quantiques des QD GQD1, GQD2, GQD3 et P-Si à une excitation de 365 nm étaient respectivement d'environ 1,4 %, 1 %, 9,1 % et 50 %. Le résultat montre que la plupart des NP GQD étaient monocouches ou bicouches, et que les QD P-Si avaient une taille approximative de 40 à 500 nm, indiquant une structure composite multicouche. La figure 2a, b représente la microscopie électronique à transmission (MET) et les images MET haute résolution qui clarifient la morphologie et la structure cristalline du mélange GQD. La taille des QD du graphène était de 5 nm, ce qui correspond à l'espacement du plan (\( 1\overline{1}00 \)) et à un espacement du réseau de 0,22 nm [41]. La figure 2c est une image de microscopie électronique à balayage (MEB) qui montre la vue de dessus des particules de silicium. La taille des particules était approximativement de l'ordre de 40 à 500 nm. De plus, les quelques QD de P-Si ont été trouvés d'une taille d'environ 10 nm à la surface des particules de Si.

Images de microscopie électronique à transmission et de microscopie électronique à balayage de NP. un Morphologie du mélange de graphène QD avec une taille de particule d'environ 5 nm telle que caractérisée par a TEM et b MET haute résolution. c Image SEM (vue de dessus) des particules de silicium de 40   nm à 500 nm

Les LED qui ont émis une lumière blanche de haute qualité dans cette étude sont composées de plusieurs nanomatériaux avec des pics d'émission différents pour couvrir une large gamme de couleurs. Pour étudier la monochromaticité de ces matériaux émetteurs, les boîtiers LED de type liquide GQD1, GQD2, GQD3 et P-Si QD ont été pompés à l'aide d'une puce UV de 365 nm, et leurs spectres d'émission ont été enregistrés sur la Fig. 3. Les spectres de GQD1 présentait un pic d'émission à 440 nm et couvrait une grande partie de la région de longueur d'onde bleue pour produire des rayons bleus, comme le montre la figure 3a. La région de longueur d'onde bleue dans le spectre de GQD2 était légèrement plus petite que celle de GQD1. Par conséquent, le GQD2 de type liquide a émis une lumière sarcelle avec un pic d'émission à 538 nm (Fig. 3b). Les spectres d'émission du GQD3 de type liquide présentaient un fort pic jaune (550 nm), ce qui a amené le GQD3 à émettre une lumière chartreuse illustrée à la figure 3c. Après pompage UV, la Fig. 3d montre que le boîtier P-Si QD de type liquide émet des rayons orange avec un fort pic situé à 636 nm. La monochromaticité des LED QD a démontré différentes longueurs d'onde avec des changements notables pour l'analyse PL (comparer à la Fig. 1b–d). La principale cause des différentes longueurs d'onde d'émission était la source de pompage différente. Une LED UV de 365 nm a été utilisée comme source d'éclairage d'excitation; cela impliquait une longueur d'onde d'excitation de 327 nm pour GQD1 et GQD2, une longueur d'onde de 311 nm pour GQD3 et une longueur d'onde de 374 nm pour les P-Si QD [42, 43]. Après avoir formé des mélanges composites, tous les QD de graphène et de P-Si présentaient de larges bandes spectrales qui généraient une lumière blanche de haute qualité avec des valeurs IRC élevées.

Spectres du boîtier LED QD monochrome de type liquide pour a GQD1, b GQD2, c GQD3 et d P-Si QD à un courant de 60 mA

La figure 4a, b montre les spectres de la distribution et des LED PL QD blanches de type liquide à 60 mA. La LED de type liquide GQD a fourni une lumière blanche neutre à une température de couleur corrélée (CCT) de 5600 K avec une efficacité lumineuse d'environ 20,3 lm/W ; les spectres d'émission consistent en un pic centré à 548 nm environ. Le dispositif LED de type liquide GQD/P-Si QD a fourni une lumière blanche chaude avec un CCT de 3900 K et une efficacité lumineuse d'environ 19,1 lm/W avec un pic d'émission situé à 625 nm sur la figure 4a. Les échantillons de distribution fabriqués à l'aide de la solution GQD et des mélanges GQD/P-Si QD présentaient des valeurs CCT de 6 300 et 4 300 K et des pics d'émission ont été obtenus à des longueurs d'onde d'environ 642 nm et 611 nm, respectivement. Les valeurs d'efficacité lumineuse obtenues étaient respectivement de 16,2 lm/W et 14,5 lm/W pour les LED blanc neutre GQD et GQD/P-Si QD pour les LED blanc chaud. Par rapport à l'échantillon de type liquide, les pics d'émission PL des échantillons de distribution sont décalés vers le rouge en raison de l'auto-agrégation QD, due à l'absence d'une solution porteuse [44,45,46]. De plus, les petites particules sont agrégées en particules plus grosses, diversifiant le transfert d'énergie [47,48,49,50]. D'un autre côté, l'utilisation d'un mélange de QD peut provoquer un transfert d'énergie involontaire entre des QD de couleurs différentes. L'excellent IRC d'une LED blanche pourrait être modulé par le phénomène de transfert d'énergie, mais a causé la réduction lumineuse [51]. Si nous nous attendions à empêcher le transfert d'énergie involontaire, la LED QD de type liquide à structure côte à côte fabriquée par impression pourrait être planifiée à l'avenir, ce qui se réfère à la recherche de M. K. Choi et al [52]. Les spectres de courbe LIV des w-LED non toxiques sont tracés sur la figure 4c. La luminance de sortie maximale des w-LED était d'environ 552 cd/m ² à 230 mA pour le CQD w-LED de type liquide, et les échantillons de distribution avaient des valeurs de luminance inférieures. La tension d'activation était d'environ 3 V et tous les échantillons ont été entraînés avec une puissance d'entrée similaire. La figure 4d présente l'IRC de la distribution de GQD/P-Si QD et des échantillons de type liquide à des valeurs d'injection actuelles allant de 1 à 300 mA. Le boîtier de type liquide était plus stable et empêchait l'auto-agrégation et le décalage spectral vers le rouge, ce qui maintenait l'IRC. Nous avons modifié le rapport de mélange QD pour obtenir cette excellente qualité de couleur. Les LED de type liquide blanc chaud avaient un excellent IRC de 95. Les échantillons de type liquide présentent une valeur IRC (Ra) générale plus élevée que les échantillons de distribution. En outre, l'IRC inférieur des échantillons de distribution est attribuable à l'auto-agrégation QD et au décalage spectral vers le rouge de l'échantillon de distribution. L'absence d'émissions jaunes et vertes et l'augmentation des émissions oranges et rouges ont diminué Ra [32]. Lorsque Ra n'a pas été diminué, l'utilisation du boîtier de type liquide a permis de maintenir les formes des spectres d'émission. Les coordonnées de chromaticité CIE des échantillons de type liquide et de distribution étaient proches du locus planckien. Les valeurs de l'IRC pour R1 à R9 suivent la tendance à la baisse. Cela est dû au phénomène de décalage vers le rouge qui s'est produit après le processus de distribution. La LED blanche GQD/P-Si QD de type liquide présentait un excellent R9 (88) à 3 900 K. Les valeurs R9 élevées sont souhaitables en raison de leur association avec de fortes émissions de rouge, qui sont liées aux tissus organiques [53]. Sur la base des valeurs CRI, il peut être représenté à partir de là que les échantillons de type liquide sont meilleurs que les échantillons de distribution. L'échantillon de distribution a une faible valeur d'IRC en raison de l'auto-agrégation, de la réduction d'intensité et du décalage vers le rouge des LED QD conformes. De plus, diverses études sur les LED QD au graphène ont été publiées. Mais il n'y a encore que peu d'études qui ont démontré les valeurs IRC des LED QD. Par conséquent, dans la présente étude, les WLED à base de QD ont été fabriquées avec d'excellentes valeurs d'IRC, comme indiqué dans le tableau 1.

Spectres PL de (a ) graphène QD de type liquide à un CCT de 5 600 K et LED blanche GQD/P-Si QD de type liquide à un CCT de 3 900 K. b Distribution de LED blanches graphène QD et graphène/P-Si QD. c Le spectre de la courbe LIV des w-LED non toxiques pilotées à 1-300 mA. d Spectres IRC pour la distribution GQD + P-Si et LED de type liquide pilotés à 1-300 mA

La figure 5 représente la température de surface moyenne et la dépendance du courant des LED blanches de type liquide et de distribution. Les températures de surface dépendantes du courant ont été mesurées comme la température moyenne sur la surface de l'appareil, pendant une période de 2 min, avec l'appareil piloté de 1 à 250 mA. Sur les deux structures préparées, les échantillons de distribution présentaient les efficacités lumineuses les plus faibles et les températures de surface les plus élevées ; ceci est attribué au piégeage de la chaleur à l'intérieur de l'emballage. L'équation (1) a été utilisée pour calculer la dissipation thermique dans l'appareil comme la différence entre la puissance électrique d'entrée et l'intensité lumineuse mesurée :

Température de surface moyenne et dépendance actuelle des LED blanches de type liquide et de distribution

où P_élec. est la puissance électrique injectée; P_chaleur et P_opt. sont l'énergie thermique et la puissance optique générées après l'injection de la puissance d'entrée, respectivement ; I_f et V_f sont le courant d'entraînement et la tension directe dans les conditions de fonctionnement des LED, respectivement ; Ø_v est le flux lumineux total ; et W_opt est l'efficacité lumineuse du rayonnement optique (LER) des LED. La principale raison de la différence de température de surface de ces emballages est la différence de leurs coefficients de conductivité thermique :1,05 W/mK pour les échantillons de type liquide, qui sont composés de verre, et 0,185-0,196 W/mK pour les échantillons de distribution, qui sont composés de PMMA. Le récipient en verre des échantillons de type liquide facilite la dissipation thermique et présente ainsi un rendement lumineux élevé. Ainsi, l'amélioration des caractéristiques de dissipation thermique des échantillons peut améliorer la production de photons.

Conclusions

En résumé, nous avons préparé deux types de structures de dispositifs WLED, l'une est une structure de distribution et l'autre est une structure de type liquide en utilisant respectivement GQD et GQD/P-Si QD. Les QD en graphène et les QD en silicium poreux ont des bandes d'émission extrêmement larges. Les résultats obtenus indiquent que les QD de graphène et les w-LED à base de nanocristaux de silicium possèdent d'excellentes valeurs de CRI (95) et R9 (88). En outre, la structure du dispositif de type liquide présente une efficacité lumineuse supérieure de 25 % et une meilleure stabilité par rapport aux dispositifs structurés de distribution. Enfin, nous pouvons conclure que les excellentes performances des LED chaudes de type liquide non toxiques ont un grand potentiel en bio-imagerie et d'autres applications connexes telles que l'éclairage et la détection sont d'un grand intérêt.

Abréviations

CRI :

Indice de rendu des couleurs

GO :

Oxyde de graphène

GQD :

Points quantiques d'oxyde de graphène

LED :

Diode électroluminescente

PL :

Photoluminescence

QD :

Points quantiques

W-LED :

Diodes électroluminescentes blanches