胶体量子点发光二极管(QLEDs)因其高色彩纯度、宽色域和低成本溶液工艺制造在高清显示面板领域中展现出巨大的前景。目前，主要研究集中于镉基QLEDs，然而其固有毒性限制了其进一步商业化发展。InP量子点因其优异的发光性能被认为是实现高性能QLEDs最有前途的无镉材料之一。然而，QLEDs中的空穴传输层主要采用有机材料。与电子传输层ZnO相比，有机空穴传输材料的载流子迁移率较低，导致空穴注入速率远低于电子注入速率，进而引发空穴和电子注入不平衡。此外，到目前为止，关于InP基QLEDs的空穴传输层材料的报道较少。

光电功能材料与器件团队负责人田建军教授发展了一种新型高载流子迁移率的空穴传输材料。他们通过将强路易斯酸三五氟苯基硼烷（BCF）掺杂入路易斯碱聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]（PTAA）中，形成B-PTAA。掺杂剂BCF与PTAA进行单电子转移，通过路易斯酸碱反应产生了路易斯酸碱加合物，提高了空穴迁移率。此外，BCF掺杂剂降低了PTAA的最高占据轨道（HOMO）水平，从而降低了空穴注入能垒。B-PTAA还减少了量子点与空穴传输层界面的漏电流和空穴积累，以确保空穴和电子形成辐射复合。这种设计实现了QLEDs内的载流子平衡注入。基于InP的QLEDs显示了20.4%的峰值外量子效率和25.3cd/A的电流效率。

该研究工作于2022年10月7日以“Efficient solution-processed InP quantum-dots light-emitting diodes enabled by suppressing hole injection loss”为题，发表于知名期刊《Nano Research》（影响因子10.269）上。论文第一作者为硕士研究生杜文旋和博士生成春燕，田建军教授为通讯作者。