身处科技飞速发展的电子信息时代,信息技术和信息产业的重要性日益突出。显示仪器作为重要的信息载体已经广泛应用于电视、移动电话与其他平面显示等多媒体设备中,与我们的日常生活和科技发展息息相关。随着半导体技术在过去几十年里的进步以及人们对显示质量需求的不断提升,国际电信联盟推出了Rec.2020显示新标准,其中要求:分辨率要从4 K提高到8 K,色分辨率从8 bit提高到12 bit,色域扩大一倍。而钙钛矿量子点具有低成本、易制备的优势,而且缺陷容忍度高,不需要包壳就可以达到较高的荧光量子产率。此外,钙钛矿量子点发射光谱窄(2作为Zn²⁺源,制备出不同比例的Zn²⁺取代Pb²⁺的合金化的CsPbI₃钙钛矿量子点。Zn²⁺合金化的钙钛矿量子点不仅未改变其立方晶相,还提高了容忍因子,提升了材料的相稳定性,在空气中放置70天后仍能保持77%的荧光量子产率。同时,取代比例为0.36的钙钛矿量子点荧光量子产率达98.5%,原因是材料激子结合能的增加促使辐射跃迁速率提升,而缺陷态密度的减小引发非辐射跃迁速率下降,揭示了钙钛矿量子点中的构效关系。此外,合金化钙钛矿量子点由重n型转变为近中性。将其应用于LED中,器件中的空穴注入势垒消除,LED的最大亮度和最大外量子效率从非合金化的500 cd m^-2,7%提升到了合金化的2202 cd m^-2,15.1%。以上述器件为基础,优化载流子注入平衡可以有效提升器件性能。我们将铋(Bi)引入钙钛矿量子点LED中形成了银-铋(Ag-Bi)双层金属阳极。Ag易于扩散到具有缺陷的2 nm厚的Bi膜中形成类合金状态。双层金属阳极LED中的电荷传输电阻和载流子复合电阻更低,促进了LED中空穴的注入,使量子点层中的空穴和电子的注入达到更加平衡的状态。结果,以Zn²⁺合金化的钙钛矿量子点作为发光层的LED的开启电压和亮度分别从Ag单层阳极器件的2.4 V和2200cd m^-2变为具有Ag-Bi双层阳极器件的2.2 V和3714 cd m^-2。此外,Ag-Bi双层阳极也可以有效提高CsPbI₃和Cs Pb(Br/I)₃的器件性能。相比于上述的真空蒸发制备工艺,全溶液过程成本低且便于大面积制造,但全溶液过程的钙钛矿量子点LED发展却十分缓慢。因为钙钛矿量子点对极性溶剂比较敏感,受到所使用溶剂的限制,可选的后续沉积的电荷传输层材料种类非常少,从而导致现有的溶液法钙钛矿量子点LED中存在注入势垒、迁移率不匹配和载流子注入不平衡等问题。我们将4,4’-双-(咔唑-9-基)联苯(CBP)作为掺杂剂引入聚(9,9-二辛基芴-co-N-(4-(3-甲基丙基))二苯胺)(TFB)中,可有效调节空穴传输层的空穴迁移率使其更接近电子传输层的电子迁移率;同时CBP的引入成功调节了空穴传输层的能级,实现了溶液法制备的载流子无势垒注入钙钛矿量子点LED。最终,红光LED的亮度可达2990 cd m^-2,最大外量子效率为8.1%,是现阶段溶液法钙钛矿量子点LED的最高值。此外,空穴传输层掺杂带来的载流子注入平衡也有效降低了LED的开启电压并抑制了效率滚降。为了制备更加符合Rec.2020显示标准的红光钙钛矿量子点LED。采用原位钝化的策略以溴化钙作为溴元素前驱体制备了高效的Cs Pb(Br/I)₃钙钛矿量子点。有效的激子限制提高了钙钛矿量子点的辐射跃迁速率,表面缺陷的减少降低了非辐射跃迁速率。同时,钙钛矿量子点薄膜的导电性增强。原位钝化CsPb(Br/I)₃钙钛矿量子点LED的色坐标为(0.704,0.292),最大外量子效率值为13.2%,亮度可达11 233 cd m^-2。这是现阶段正红光钙钛矿量子点LED的最大值。此外,溴化锰、溴化钴和溴化锌亦可起到原位钝化作用,从而有效改善材料与器件性能。