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Improved Efficiency of All-Inorganic Quantum-Dot Light-Emitting Diodes via Interface Engineering

DOI:10.3389/fchem.2020.00265 期刊:Frontiers in Chemistry 出版年份:2020 更新时间:2025-09-23 15:19:57
摘要: As the charge transport layer of quantum dot (QD) light-emitting diodes (QLEDs), metal oxides are expected to be more stable compared with organic materials. However, the efficiency of metal oxide-based all-inorganic QLEDs is still far behind that of organic–inorganic hybrid ones. The main reason is the strong interaction between metal oxide and QDs leading to the emission quenching of QDs. Here, we demonstrated nickel oxide (NiOx)-based all-inorganic QLEDs with a maximum current efficiency of 20.4 cd A?1 and external quantum efficiency (EQE) of 5.5%, which is among the most efficient all-inorganic QLEDs. The high efficiency is mainly attributed to the aluminum oxide (Al2O3) deposited at the NiOx/QDs interface to suppress the strong quenching effect of NiOx on the QD emission, together with the molybdenum oxide (MoOx) that reduced the leakage current and facilitated hole injection, more than 300% enhancement was achieved compared with the pristine NiOx-based QLEDs. Our study confirmed the effect of decorating the NiOx/QDs interface on the performance enhancement of the all-inorganic QLEDs.
作者: Qiulei Xu,Xinyu Li,Qingli Lin,Huaibin Shen,Hongzhe Wang,Zuliang Du
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Investigating the efficiency improvement of all-inorganic quantum-dot light-emitting diodes (QLEDs) via interface engineering.

The study demonstrated that the insertion of an ultrathin Al2O3 layer at the NiOx/QDs interface significantly improves the efficiency of all-inorganic QLEDs by suppressing the quenching effect of NiOx on QD emission. The optimized devices achieved a maximum current efficiency of 20.4 cd A?1 and an EQE of 5.5%, representing a significant advancement in the performance of all-inorganic QLEDs.

The maximum EQE for NiOx all-inorganic QLEDs is still below 10%, likely due to the relatively lower hole mobility of NiOx and higher energy barrier for hole transfer from NiOx to the QD layer, resulting in an imbalanced charge injection in devices.

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