东南大学陶立团队在全色氮化硼量子点及其柔性显示研究取得新突破

近日，东南大学青年首席教授陶立团队与合作者率先实现了具有热稳定性的全色氮化硼量子点及其柔性显示应用，相关研究成果“Efficient Full-Color Boron Nitride Quantum Dots for Thermostable Flexible Displays”以东南大学作为第一单位发表于纳米领域国际权威期刊ACS Nano。

氮化硼是继石墨烯之后具有里程碑意义的层片二维材料，具有优良的电绝缘性、极好的抗氧化性、良好的生物相容性及低毒性等特点，广泛应用于半导体器件、绝缘热管理、生物医学等多个领域。研究表明，将二维宽带隙氮化硼“裁剪”成零维量子点可以实现前所未有的发光性能。然而相关实验研究存在很大的局限性，比如氮化硼量子点发光主要集中在蓝绿区域、量子产率不高以及稳定性不明等。

针对这一现状，陶立教授团队提出了表面钝化与匹配溶剂的协同选择新策略来调控由氮化硼量子点氨基化程度决定的表面态，从而实现发光波长的可控改变。不同于常见的带边发光机制，基于表面态发光的氨基功能化氮化硼量子点首次实现了从蓝光到红光（420 to 610 nm）的全光谱发光，且蓝光量子效率刷新了目前文献纪录值。基于氮化硼量子点的光学薄膜成功演示了柔性显示及信息防伪功能，且在150oC下能稳定工作。该研究厘清了氮化硼量子点发光机理，探索了其在柔性显示上的应用潜力，并与团队近三年在二维半导体材料及微纳器件相关工作（Chemical Society Reviews, 2018, 47, 6370; Advanced Functional Materials, 2020, 30, 2004546; 2D Materials, 2021, 8,035002; InfoMat, 2021, 3, 271）一起为柔性可穿戴感通融合电子信息技术提供了材料和器件基础。

论文第一作者为东南大学材料科学与工程学院博士生丁亚梅和本科生何平，通讯作者为陶立教授和南京理工大学曾海波教授，东南大学为第一通讯单位。东南大学材料学院于金教授和南京大学吴三械教授课题组负责了本论文的材料计算工作。论文相关工作得到了国家自然科学基金、江苏省双创人才计划、东南大学十大科学技术问题（二维材料精准构筑）、东南大学柔性射频技术研究中心等项目和机构的支持。