碳点以其独特的光致发光性能、高稳定性和低毒性成为一种极具潜力的纳米发光材料。本方向基于碳点丰富可调的光学特性，探索其在电致发光二极管、忆阻器等领域的应用。
代表性工作：
Adv. Funct. Mater. |利用碳点捕获注入的空穴实现超窄带深蓝发光二极管
窄带深蓝发光二极管（LEDs）（CIEy<0.08，半最大全宽(FWHM)< 20nm）对于下一代基于LEDs的显示器非常重要。对于窄带深蓝发射体的设计，这仍然是一个重大的挑战。本文提出了一种不依赖于窄带深蓝发射体，而只需要在宽频带深蓝led的主动发射层（EML）中掺杂n型碳点（n-CDs）来构建窄带深蓝LEDs的新策略。该n-CDs-LEDs在430 nm处呈现出超窄的深蓝发射，色坐标为（0.15,0.04），FWHM为19 nm。其中，EML是通过在聚(9,9-二辛基芴-co- n-（4-丁基苯基）二苯胺（TFB）中掺杂n-CDs来构建的，既不会改变TFB的能带结构，也不会产生新的能级。瞬态光电压（TPV）和各种光电化学表征共同表明，n-CDs可以捕获空穴，实现载流子注入到TFB的单个能级，并实现超窄深蓝光发射。该工作为窄带深蓝led的实现提供了一种全新的、简单的方法。
图1. 实现窄带深蓝LEDs的不同方法的示意图。
本研究采用溶剂热法合成了p-CDs和n-CDs。随着p-CDs转化为n-CDs，碳点的氧化程度增大。此外，p型半导体可以转化为n型半导体。n(p)-CDs-LEDs是由n(p)-CDs和TFB混合作为发射层构成的。p-CDs-LEDs表现出由蓝色（TFB）和绿色（p-CDs）组成的蓝白色发射。该n-CDs- LEDs具有高色纯度的深蓝发光，FWHM仅为19 nm，超过了大多数窄带深蓝LEDs。n-CDs-LEDs能够实现窄带深蓝光发射的原因是没有形成新的发光中心。TPV结果表明，n-CDs可以优化TFB的载流子输运路径。n-CDs具有捕获具有缓慢衰变的空穴的能力。因此，n-CDs-LEDs只有一个纯蓝色载流子传输通道。通过在宽频带深蓝LEDs的EML中简单掺杂n-CDs，实现了窄带深蓝LEDs的构造。与传统策略不同，该策略不需要合成窄带深蓝光源，突破了传统材料设计的限制。我们只需要现有的商用宽带深蓝发射器来构建窄带深蓝LEDs。它不需要多步合成和重复纯化过程，节省了大量的时间和材料成本。这是首个利用碳点辅助LEDs实现超纯发射的工作，为构建超窄带深蓝器件提供了一种非常简单的方法。
图2. n-CDs掺杂前后的电致光谱变化。
文章信息：Enabling Ultra-Narrow-Band Deep-Blue Light-Emitting Diode Via Trapping Injected Holes by Carbon Dots, Adv. Funct. Mater. 2024, 2408239.
