近日，南方科技大学电子与电气工程系、纳米科学与应用研究院孙小卫教授、Lars Samuelson 教授团队在量子点发光材料领域取得重要突破。团队通过创新性设计应变工程梯度壳层结构，成功制备出高亮度、窄发射、高稳定性的磷化铟（InP）量子点，为下一代环保型显示技术提供了关键材料解决方案。该研究成果以“InP Quantum Dots with a Strain-Engineered Gradient Shell for Enhanced Optical Performance and Stability”为题，发表在纳米材料领域学术期刊 Nano Letters 上。

量子点作为一种具有优异发光性能的纳米材料，已被广泛应用于高清显示、照明和生物成像等领域。然而，传统的镉基量子点因其毒性受到日益严格的环保法规限制，而目前主流的无镉InP量子点仍面临发射谱宽、稳定性差等技术瓶颈，严重制约了其商业化应用。

研究团队创新性地提出了梯度合金壳层结构（InP/ZnSe/ZnSeₓS1-ₓ/ZnS），通过精确控制壳层组成梯度，有效缓解了晶格失配带来的界面应变，显著降低了缺陷密度，并实现了厚ZnS壳层的均匀包覆。

该设计使量子点的光致发光量子产率达到80%以上，发射半高宽窄至45 nm，并在高温高湿蓝光照射加速老化实验中表现出优异的稳定性，214小时后仍能保持78%的初始发光强度，稳定性相比传统结构提升近一倍。

研究团队通过拉曼光谱、几何相位分析（GPA）、时间分辨荧光（TRPL）和X射线光电子能谱（XPS）等多种表征手段，系统揭示了应变分布对量子点生长和缺陷形成的影响机制，为高性能量子点的设计提供了重要理论指导。这一研究成果不仅推动了量子点材料的基础研究进展，也为开发高性能、环保型量子点显示器件奠定了坚实基础，具有重要的科学意义和应用价值。

南方科技大学为论文第一单位。南科大电子与电气工程系博士生段西健为论文第一作者，孙小卫、Lars Samuelson、南方科技大学校长卓越博士后金磊为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省高校重点实验室等多个项目的支持。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.5c03042

供稿：纳米科学与应用研究院

通讯员：谢阅

编辑：曾昱雯