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来源：材料科学与工程收集编辑：材料科学与工程
在量子点发光二极管（QLED）中，ZnO纳米晶体薄膜被积极地用作电子传输层（ETL）。然而，基于ZnO的ETL的开发，并且基于ZnO ETL的设计仍然是经验性的。在这里，浙江大学的研究人员发现了一个先前被忽视的与ZnO基ETL相关的效率损失通道：即表面结合乙醇诱导的界面激子猝灭。因此，作者开发了一种通用的表面处理程序，以电化学惰性碱羧酸盐取代氧化还原活性表面结合的乙醇。表征结果表明，表面处理过程不会改变ETL的其他关键性能，如电导和功函数。单变量实验设计明确地表明，提高ZnO ETL的电化学稳定性会导致QLED具有更高的效率和更长的操作寿命。本工作为设计用于光电子器件的ZnO基ETL提供了重要的指导。相关论文以题目为“Electrochemically
Stable Ligands of ZnO Electron-Transporting Layers for Quantum-Dot Light-Emitting
Diodes”发表在Nano letters期刊上。https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c04670量子点发光二极管（QLED）有望成为新一代大面积、高性价比的电致发光器件，是显示器和固态照明应用的理想选择。最先进的QLED使用阳极/空穴注入层/有机空穴传输层/量子点（QD）/氧化物电子传输层（ETL）/阴极的多层结构。在有机-无机杂化结构中，ETL的性能可能会对QLED造成一系列的影响，包括从阴极到ETL的电子注入、ETL中的电子传输、从ETL到QD的电子注入以及QD界面上的激子猝灭。ZnO纳米晶薄膜已被积极用作QLED中的ETL。开发了几种策略，包括ZnO纳米粒子的尺寸控制和离子掺杂，ZnO聚合物复合材料的使用，界面改性，和沉积后退火处理的控制，用于调整ETL的电子和光学性能。这些努力大大提高了QLED的效率和运行寿命。然而，基于ZnO的ETL的开发高度面向工程，并且基于ZnO的ETL的设计仍然是经验性的。例如，Pan等人研究了不同尺寸的ZnO纳米晶体的ETL。作者表明，减小ZnO纳米晶体尺寸有助于电子从氧化物ETL注入到QD，并抑制QD/ETL界面处的激子解离，从而降低开启电压并提高器件效率。其他几项研究也表明，减小ZnO纳米晶体的尺寸有利于器件性能。有趣的是，文献中报道了相互矛盾的结果。例如，Kim等人证明，减小ZnO纳米晶体的尺寸会阻碍从ETL到QD的电子注入效率，这导致QLED的亮度和电流效率降低。作者认为将ZnO基ETL的性能与QLED的性能关联起来的困难主要是由于两个原因：即缺乏单变量实验设计和原位反应的干扰。当前修改ZnO基ETL的策略可能同时影响QLED操作的两个或多个基本步骤。鉴于器件性能的变化是多个调制基本步骤的总体结果，缺乏单变量实验设计将对确定基于ZnO的ETL的最佳性能带来挑战。第二，高效QLED广泛观察到所谓的正老化过程，即储存后器件效率、电导等的改善。最近的研究表明，QLED的正老化源自封装树脂中挥发性有机酸引起的原位反应。原位反应的进展不断修改ZnO纳米晶的ZnO阴极界面和表面，增加了基础研究中控制ZnO基ETL性能的难度。在本研究中，作者重点研究了ZnO基ETLs的电化学性能，为了排除装置储存期间原位反应的干扰，使用无酸环氧树脂封装QLED作为模型系统。（文：爱新觉罗星）图2. 具有ZnO ETL或ZnO LiAc ETL的QLED。
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