刘佰全，高桦宇，胡素娟，刘川

中山大学电子与信息工程学院，广州 510275

1 引言

1987年，美国柯达公司的邓青云博士等人首次报道了有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)，该发现极大地激励了科研人员对新一代显示和固态照明技术的探索1。1990年，英国剑桥大学的Friend教授等人首次实现了聚合物LED (polymer LED，PLED)，该成果开辟了溶液加工法实现LED的新途径2。1994年，美国加利福尼亚大学伯克利分校Alivisatos教授等人首次制备了基于CdSe的胶体量子点LED (colloidal quantum dot LED，CQD-LED)，该报道掀起了人们对纳米晶LED的研究热潮3。CQD-LED时常被简称为QLED，其性能目前可以与最先进的OLED媲美4-6。例如，2014年，浙江大学彭笑刚教授等人采用溶液加工法的方式，通过巧妙地的引入超薄的聚甲基丙烯酸甲酯绝缘层来限制电子的传输，从而使电荷平衡，最终实现了外量子效率(external quantum efficiency，EQE)高达20.5%的QLED，并且在100 cd·m-2亮度下的寿命超过了10万小时7。2019年，河南大学申怀彬教授等人通过合成新型胶体量子点材料，获得了最大亮度超过614000 cd·m-2的QLED器件8。此外，QLED技术已经开始进入商业化的显示市场，包括韩国的三星公司以及国内的京东方、华星光电等显示巨头企业都相继推出了QLED电视。比如京东方在2021年报道了基于喷墨打印技术制备的55英寸有源矩阵QLED (AMQLED)显示器，极大的推动了大尺寸印刷型QLED的发展9。

随着对胶体量子点的研究，其它基于CdSe纳米结构的材料也在不断涌现10-12。与零维结构的胶体量子点或一维结构的纳米棒不同，胶体量子阱(colloidal quantum well，CQW)是通过形状管理来调节电荷约束和态密度的二维材料，也时常被称为半导体纳米片(nanoplatelet)13-22。CQW的厚度可以由原子级精度控制，并且具有厚度可调的发光特性。因此，CQW在兼具其它纳米晶材料特性的同时(如高光致发光量子效率(photoluminescence quantum efficiency，PLQY)、尺寸效应可调光谱等)，还表现出一些独特的物理与化学性质，包括极窄的发光峰半高宽(CQW的光致发光光谱可以窄至几纳米)、巨大的光学增益系数、缓慢的俄歇复合、无声子瓶颈等23-30。2006年，Joo等人通过低温液相合成法，首次报道了纤锌矿结构的CdSe纳米带31。自此，CQW的研究获得了全球科学家的广泛关注。与采用高真空技术(如分子束外延法)制备无机量子阱的传统方法相比，胶体合成法大大拓宽了CQW在实际应用中的优势，比如简化工艺、降低成本等32-35。

正是由于CQW优异的光电特性，CQW被认为是一种新型的、非常有应用潜力的光电材料。目前，CQW已经被广泛用来制备各类型光电器件，比如LED、激光、探测器、以及太阳能电池等36-40。对于采用CQW作为发光层的CQW-LED而言，它们具有优异的色纯度和色饱和度、高效率、可溶液加工、可柔性化等特性，因而在显示和照明等领域展现出巨大的应用前景。2014年，Dubertret等人报道了首个红光CQW-LED，尽管当时器件的最大EQE只有0.63%，但是该突破性的成果为CQWLED的发展带来了希望41。通过借鉴其它类型LED(如OLED、QLED、钙钛矿LED等)的设计思想与制备方法42-51，CQW-LED的性能及理论研究都取得了长足的进展，其已经在显示和照明等领域崭露头角。比如刘佰全等人发现CQW-LED的电致发光光谱的半高宽可以窄至12 nm，展现出极其优异的色纯度52。此外，刘佰全等人报道了CQW-LED的EQE可以接近理论值20% (假设光耦合取出因子为0.2)，证实了CQW-LED的效率可与其它类型LED的性能相媲美53。此外，随着生产技术日趋成熟，基于CQW的白光LED器件52,54，以及柔性CQWLED也相继被报道54。这些优异的性能都显示了CQW-LED良好的应用前景。

本文首先将介绍CQW-LED中的基本概念，如CQW材料特性、LED器件结构、发光机理等。随后根据CQW材料的种类，阐述了基于单核型、核/冠型、核/壳型、复杂异质结型、以及杂质掺杂型CQW-LED的研究进展，并结合自身工作详细地介绍了不同高性能CQW-LED的实现方法，包括对材料选取、设计策略、器件结构、器件性能、工作机理以及发光过程的分析。接着，介绍了CQW-LED的集成应用，包括可用于类可见光无线通信(LiFi)的CQW-LED与柔性CQW-LED；最后探讨了CQWLED目前面临的挑战(如效率、寿命、器件工程学、发光颜色等)及其未来的发展机遇。

2 CQW-LED中的基本概念

2.1 CQW材料

早在20世纪80年代初，科学家们就在半导体纳米晶中发现了量子尺寸效应，并由此产生了一个全新的与尺寸相关的光学性质研究方向55,56。1993年，Bawendi等人首次采用胶体法合成了单分散球形的CdE (E = S，Se，Te)纳米晶57。此后，随着全球科研工作者的共同努力，纳米晶的尺寸、形状、组分、结构等能够得到调控，从而产生了各类型的纳米晶，包括零维的量子点、一维的纳米棒，以及二维的CQW等58-62。

对于CQW而言，为了设计电子结构和光学特性，除了化学成分和垂直厚度可调的单核结构外，目前已经实现了许多具有异质结构的CQW材料，如核/冠型、核/壳型、以及核/冠/壳型等63-65。此外，由于只有垂直方向存在紧密量子约束，CQW还表现出一些与厚度相关的光学特性，包括超短的荧光辐射寿命、巨振强度跃迁和极窄的光谱半高宽等66-68。特别是，与需要严格控制三维空间的胶体量子点的合成不同，CQW只需要精确控制发生量子约束的厚度。因此，CQW被认为是一种新型的可溶液加工法的二维纳米晶材料，可用于各种光电应用。

图1和表1展示了不同结构的CQW及其性质。其中，常见的单核型CQW主要为II-VI族化合物CdSe、CdTe等，IV-VI族化合物PbSe、PbS等，如图1a所示。此外，单核型合金CQW (如CdSe1-xSx)常被用来调控光谱的波长位置69,70。单核型CQW具有合成简单的优点，但是其表面缺陷与非辐射复合中心过多，导致其PLQY往往较低，一般低于30%。因此，在制备高效率的光电器件时，较少考虑使用单核型CQW。

表1 不同CQW结构的性质对比Table 1 Properties of various CQWs.

图1 CQW的不同种类：(a)单核型结构，(b)核/冠型结构，(c)核/壳型结构，(d)核/冠/壳型结构，(e)杂质掺杂型结构；(f) CQW的TEM图Fig.1 Various kinds of CQWs of (a) core-only structure, (b) core/crown heterostructure, (c) core/shell heterostructure,(d) core/crown/shell heterostructure, (e) impurity-doped structure; (f) TEM image of CQW.

为了进一步抑制表面缺陷以及降低非辐射复合，研究者们设计了具有异质结结构的CQW。对于核/冠型CQW (图1b)而言，以CdSe/CdS的核/冠型CQW为例，其生长方式主要是先选取CdSe CQW作为种子，随后将CdS生长在CdSe上，通过控制前驱体的剂量，可以延伸水平方向的冠结构71-73。额外的冠结构并不会明显引起电荷限域在横向尺寸方向上的变化，因而中心核结构的激子跃迁能级基本保持不变。但是冠结构可以有效地钝化中心核结构的周围，从而提升PLQY (可达近100%)74。此外，冠结构可以有效增强CQW的吸收截面，并且由于能带补偿与较大的激子结合能，在冠结构上产生的激子可以有效到达中心核结构而被利用。因此，这些优异的光学特性使得核/冠型CQW在激光与LED领域受到广泛重视。

另外一种较为常见的异质结CQW为核/壳型结构，如图1c所示。目前，高效率的CQW-LED基本上都是采用核/壳型CQW作为发光层。其中的原因在于壳层在钝化中心核结构的同时，能够保证高均匀性的薄膜，这对减少器件的漏电流至关重要。并且，高质量的薄膜可以降低焦耳热，大幅度提升器件稳定性。生长壳层的方法主要有两种：胶体原子层沉积法和热注入法75-77。尤其是近年来发展的采用高温度的热注入法，使厚壳层的沉积成为可能，而这在以前的低温连续生长方法中无法实现。因此，热注入法可以实现更好的晶体质量和光学稳定性，非常适合制备高性能的光电器件。2017年，Norris等人首次在CdSe CQW上进行高温壳生长(～300 °C)78。2019年，Altintas等人进一步将CdSe/ZnS核/壳型CQW的ZnS壳在500 K以上的高温生长，实现了近100%的PLQY以及高稳定性，使得热注入法的核/壳型CQW迅速在光电领域得到广泛应用79。

更为复杂的异质结CQW包括核/冠/壳型(图1d)、核/冠/多壳型、核/多冠型(如CdSe/CdSe1-xTex/CdS)等，其主要目的是可以进一步调节CQW的发光波长、增强吸收截面、提高PLQY和光学增益等80-82。以核/冠/壳型CdSe/CdS/CdZnS CQW为例，其生长方式主要是通过在核/冠型CdSe/CdS CQW上，采用胶体原子层沉积法或者热注入法进行生长CdZnS壳层，从而最终获得核/冠/壳型CdSe/CdS/CdZnS，其结构就类似于一个粒子包裹在盒子里面。由于采用宽带隙的壳层能同时对核/冠型表面与周围进行钝化，核/冠/壳型CQW的性能可以大幅提升，因而用以设计高性能光电器件。

随着非掺杂纳米晶的发展，研究者也逐渐开始探索杂质掺杂型纳米晶，以期获得新的光学、磁学、电学等功能。1994年，Bhargava等人首次报道了掺Mn的ZnS纳米晶，实现了高PLQY并缩短了跃迁寿命83。自此，杂质掺杂型纳米晶进入快速发展时期。一般来说，杂质掺杂型纳米晶不仅能表现出纳米晶自身的固有特点，也具备额外的一些性质，包括增强热稳定性和化学稳定性，提高PLQY，减少俄歇复合，产生杂质相关光谱，调控电荷迁移率等84-86。

典型的杂质掺杂型CQW结构如图1e所示。2015年，Delikanli等人报道了首个杂质掺杂型CQW，通过将Mn离子掺入CdSe/CdS核/多壳型CQW，其中胶体原子层沉积法被用来在CdSe CQW上生长Cd0.985Mn0.015S单层壳层87。2017年，Sharma等人将Cu掺杂在CdSe CQW中，获得了高达97%的PLQY，并实现了高性能的发光太阳能收集器88。目前，Ag离子等贵金属离子同样也已被证实可以掺杂在CQW中54。将杂质掺杂型CQW作为LED的发光层时，与基于非掺杂CQW的LED相比，器件的效率、亮度、寿命等都可以大幅度提升，并且可以实现双色可调的光谱。因此，掺杂型CQW同样可以作为实现高性能LED的发光材料。

在制备CQW-LED时，和其它纳米晶材料类似，CQW中的配体数量对器件性能至关重要，因为其具有两重作用：(1)需要大量的配体对CQW的表面进行钝化以消除表面缺陷，从而获得高PLQY和高稳定性的CQW；(2)过量的配体将会形成绝缘层，抑制电荷注入，从而降低器件性能89-93。因此，如何控制CQW的配体浓度，将会直接影响器件性能。目前，主要的配体调控方法包括：(1)采用有效的溶剂清洗发光材料的配体，例如采用正己烷/乙酸乙酯混合溶剂取代常规的丙酮溶剂，LED的EQE可以提升20倍89；(2)采用短配体取代长配体，例如使用氨基乙硫醇取代十八烷基膦酸来控制配体数量，可以同时提升LED的亮度、效率与寿命12。图1f为典型CQW的透射电子显微镜(transmission electron microscope，TEM)图。

2.2 器件结构

为了实现高性能的CQW-LED，除开需要合理的选取CQW发光材料外，器件结构的设计同样至关重要。特别地，器件工程学的优化已经被证实是一种获得高性能的可行方法，这是因为电荷注入、电荷传输、电荷积累、电荷泄露、电荷平衡、激子生成、激子扩散、激子复合、激子辐射与非辐射等都与器件结构密切相关94-100。

与OLED和QLED类似，如果根据器件出光面划分来分，CQW-LED可分为底发射型、顶发射型以及透明型(双端发射型)，其结构如图2所示101-108。底发射器件是指CQW-LED的出光面位于衬底一侧，其与衬底相邻的电极通常为透明的电极(如ITO、FTO或者超薄金属等)，其阴极则用不透明的金属(如Al、Ag、Au、Cu等)。因此，CQW-LED发光层产生的光线会通过透明的电极与透明衬底(如玻璃)发射出去，如图2a所示。对于顶发射CQWLED，其出光面位于顶电极一侧。在这种发光方式中，由于光线是往上发射出去的，因此可以制作在不透明的衬底上(如Si衬底)。如果采用透明衬底时，顶发射CQW-LED中与衬底相邻的电极通常为不透明的金属电极，而阴极则用透明材料(如较薄的Al、Ag、Au、Cu等)。因此，CQW-LED发光层产生的光线会通过透明的顶电极发射出去，如图2b所示。对于透明CQW-LED，由于两个电极都采用透明导电材料，发光层中产生的光线可以从顶电极与底电极同时射出，如图2c所示。当电源关闭时，透明CQW-LED的透明度主要由衬底等材料的透明度决定。需要指出的是，目前CQW-LED的研究主要集中于底发射型器件，对顶发射型与透明型器件很少涉及。

图2 CQW-LED的器件结构，CIL代表电荷注入层，CTL代表电荷传输层；(a)底发射型器件结构，(b)顶发射型器件结构，(c)透明型器件结构Fig.2 Device structures of CQW-LED, CIL is charge injection layer, CTL is charge transport layer;(a) bottom-emitting CQW-LED, (b) top-emitting CQW-LED, (c) transparent CQW-LED.

另外一种将器件结构划分的方式主要是根据电极与衬底的位置关系109-115，可以将CQW-LED器件结构分为正置结构和倒置结构。如果阳极与衬底直接相邻，该结构常被称为正置结构。如果阴极与衬底直接相邻，该结构常被称为倒置结构。无论是正置还是倒置器件结构，其工作机制类似，通过合理的设计，都可以用来有效地实现高性能的CQW-LED。

2.3 发光机理

通过揭示CQW-LED的发光机理，有益于进一步提高器件性能。与其它基于薄膜的LED类似，CQW-LED的电致发光过程可可以大致分为4个阶段116-123：(1)电荷注入，(2)电荷传输，(3)激子生成，(4)激子辐射。连接电源后，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子注入层与空穴注入层。随后，电子和空穴分别通过电子传输层和空穴传输层到达发光层。当电子和空穴在发光层中相遇时，会产生激子，而激子通过辐射复合实现发光。不难发现，CQW-LED发光过程主要受到电荷与激子动力学的影响，因此如何调控中电荷与激子的分布将直接影响器件性能。

为了提高电荷的注入与传输，常见的方法包括124-128：(1)采用p型掺杂或者n型掺杂来提高空穴或者电子的注入，(2)选取具有高迁移率的材料作为电荷传输层，(3)通过减少不同层与层之间的能级势垒提高电荷传输(如采用阶梯式的双空穴传输层取代单层空穴传输层)。另一方面，通过提高激子的辐射跃迁与降低无辐射跃迁是获得高性能器件的关键。其中常见的提高激子利用率的方法包括129-135：(1)增加电荷平衡，比如通过采用具有空穴迁移率与电子迁移率相同的电荷传输材料，使到达发光层的空穴数量与电子数量相等；(2)减少界面电荷积累，避免发生电荷-激子猝灭；(3)拓宽激子复合区域，比如在选取合适的有机材料或者量子点作为主体，将CQW作为客体共同制备发光层。尤其是电荷不平衡会直接影响器件的效率与寿命，并且多余的电子或者空穴容易导致CQW带电而进一步损害器件性能137-139。因此，理解CQW-LED的发光机理是保证高性能器件的必要条件。

3 CQW-LED的实现方法

根据使用发光材料的不同，目前已经报道的CQW-LED可分为以下5类。(1)基于单核型的CQWLED，即发光层由单核型的CQW构成。此类型CQW-LED可以用来制备一些结构简单的器件，但是受限于CQW的低PLQY，器件的效率一般较低。(2)基于核/冠型的CQW-LED，即发光层由核/冠型CQW构成。此类型CQW-LED可以用来实现高性能器件，但是核/冠型CQW容易产生堆叠效应，因此需谨慎处理发光层的制备工艺。(3)基于核/壳型的CQW-LED，即发光层由核/壳型CQW构成。由于热注入生长壳层技术的突破140，目前高效率的CQW-LED都是由此类型器件实现。(4)基于复杂异质结的CQW-LED，即发光层由更为复杂的CQW (如核/冠/壳型CQW)构成。此类型CQW-LED可以大幅度拓宽波长范围，满足不同的应用场景。(5)基于杂质掺杂型的CQW-LED，即发光层由掺入Mn、Cu、Ag、Yb等杂质金属离子的CQW构成。此类型CQW-LED可以通过杂质的额外作用，进一步改善器件性能。在接下来的章节中，我们将从材料选取、设计策略、器件结构、器件性能、工作机理以及发光过程等多个角度阐述这五类器件的特色和区别。

3.1 基于单核型的CQW-LED

Vitukhnovsky等人首次报道了基于单核型的CQW-LED141。为了能够实现电致发光，他们采用了3种设计策略：(1)单核型CQW的半高宽往往较窄，因而器件有望实现优异的色纯度。(2)根据单核型CdSe CQW的厚度变化(图3a)，其PL光谱波峰可以在460-570 nm内取值，因而可以实现短波长发光的LED。(3)借助于有机-无机杂化器件结构(图3b)：氧化铟锡(ITO)/聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸) (PEDOT:PSS)/N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(TPD)/CQW/3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)/Al，保证器件的工作。对于该CQW-LED，器件存在两种发光机理：激子从相邻的有机给体分子向CQW的能量转移以及在CQW上产生的直接电荷注入。最终，CQW-LED实现了启亮电压为5.5 V以及波长为515 nm的绿光。然而值得注意的是，该CQW-LED的效率和亮度等参数都未提及，可能的原因是器件性能较低。

图3 (a) CdSe CQW的厚度d与水平尺寸a、b的分布，插图为CQW的TEM图141；(b) CQW-LED的器件结构141；(c) CQW-LED的电致发光光谱与CQW薄膜的光致发光光谱，插图为器件工作时的照片52；(d)器件CIE坐标在色空间的位置52Fig.3 (a) Distributions of thickness (d) and lateral sizes (a and b) of CdSe CQWs obtained from TEM, inset represents the TEM-image of CdSe CQWs 141; (b) device structures of CQW-LED 141; (c) the EL spectrum of CQW-LED and the PL spectrum of CdSe CQW film, inset: a photograph of a CQW-LED under bias 52; (d) the CIE 1931 coordinates of CQW-LED in the color space 52.

随后，刘佰全等人采用倒置结构：ITO/氧化锌(ZnO)/CQW/4,4’-二(9-咔唑)联苯(CBP)/氧化钼(MoO3)/Al，进一步提升了基于单核型CQW-LED的性能52。该器件的最大EQE为0.016%，最大功率效率(power efficiency，PE)为0.040 lm·W-1，最大亮度为210 cd·m-2，为当时倒置型绿光CQW-LED的最高的值。此外，器件的电致发光光谱的半高宽仅为12 nm (图3c)，展现了优异的色纯度。这种极窄的发射可以归因于CQW原子级别的固定垂直厚度而产生的一维量子限域效应。如图3d所示，器件的CIE 1931坐标为(0.103，0.797)，因而色域可以覆盖CIE 1931颜色空间中Rec.2020标准的104%，为最纯的绿光。如果按照美国国家电视标准委员会(NTSC)标准计算，该器件的色域则高达123%。

另外一种单核型CQW-LED主要采用单核型合金CQW作为发光层，可以有效调节发光波长，从而解决CQW无法产生连续光谱的问题(受限于严格依赖于原子层厚度的而导致的分离波长)。Sargent等人通过将CdS在CdSe CQW上合金化形成CdSe1-xSx，从而在原子尺度的厚度控制下实现光谱的调节，最终获得了481-513 nm的蓝绿光光致发光光谱70。借助于倒置器件结构：ITO/ZnO/CdSe1-xSxCQW/CBP/MoO3/Ag，实现了电致发光光谱半高宽为12.5 nm的CQW-LED，如图4所示。此外，器件的最大亮度为～90 cd·m-2，并且启亮电压很低(2.1 V)。通过改变CdSe1-xSx中x的比例，可以实现器件的电致发光光谱在496-520 nm范围内调节。

图4 CQW-LED器件性能图：(a)电流密度-电压曲线，插图为器件工作时的照片，(b)亮度-电压曲线，(c)亮度-电流密度曲线，(d)电致发光光谱70Fig.4 CQW-LED device performance characteristics: (a) current density-voltage, inset is a photograph of device and its electroluminescence, (b) luminance-voltage, (c) luminance-current density, (d) EL spectrum of 1 : 0 CQW (blue),3 : 1 CQW (red), and 1 : 1 CQW (black) 70.

3.2 基于核/冠型的CQW-LED

如上所述，CQW较难产生连续发光波长，并且基于单核型的CQW-LED性能往往较低。因此，为了提升CQW-LED的性能，研究者们逐渐采用具有异质结结构的CQW作为发光层制备LED。其中一种解决方法就是通过能带对齐工程学调控发光颜色以及提升器件性能。与电子波函数和空穴波函数被限制在相同位置的I型(type I)异质结构的CQW不同，具有II型(type II)能带的CQW (即电子与空穴在空间上被分隔开)能够产生不同颜色的光，通过管理核层和冠层材料的能级位置来实现可见光到近红外光142。除此之外，II型CQW可以降低吸收谱和发射谱的重叠以及具有高PLQY，因此非常适合用于LED。

2018年，刘佰全等人采用具有II型能级结构的核/冠型CdSe/CdSe0.8Te0.2CQW作为发光层，并结合高效的双空穴传输层，制备出高性能橙红光LED143。优化后的器件结构为ITO/ZnO/CQW/4,4’,4’-三(咔唑-9-基)三苯(TCTA)/TPD/MoO3/Al，其中TCTA/TPD作为双空穴传输层，用以取代传统的单层CBP空穴传输层，如图5所示。为了获得高性能器件，他们主要采用了4种设计策略：(1)所使用的CQW的PLQY高达85%，为当时CQW-LED中最高效率的发光材料，有助于实现高效率；(2)对于具有双空穴传输层TCTA/TPD的器件，当空穴与电子相遇时，可以形成更多的激子，这是因为TCTA是空穴型材料，且具有更高的LUMO能级，可以有效将电子限制在CQW发光层中；(3)基于TCTA/TPD的CQW-LED可以注入更多的空穴，这是因为TCTA/TPD具有阶梯式的HOMO能级，可以降低界面空穴势垒，从而可以实现更好的电荷平衡(ZnO的高电子迁移率以及CQW和ZnO界面间的低LUMO能级势垒，电子很容易被注入到CQW)；(4)双空穴传输层有助于保持CQW的电荷中性并保持良好的发光特性。因此，最终CQW-LED实现了极低的启亮电压(1.9 V)、高亮度(34520 cd·m-2)、高EQE (3.57%)、以及高PE(9.44 lm·W-1)。

图5 (a)基于II型CQW的器件结构，(b)空穴传输材料的化学分子结构，(c)器件的能级示意图143Fig.5 (a) The schematic structure of LEDs based on type II CQWs, (b) the chemical structure of hole transport materials, (c) the proposed energy levels of the LEDs based on type II CQWs 143.

由于受到垂直方向厚度的严格限制，CQW只能产生出分散的波长。例如，5层单原子层的CdSe CQW产生～550 nm的波长，4层单原子层的CdSe CQW产生～515 nm的波长，而3层单原子层的CdSe CQW产生～460 nm的波长。因此，为了克服基于单核型蓝光CQW波长不易调节与低效率的问题，研究者们尝试采用核/冠型CQW实现蓝光。最近，Izmer等人借助于核/冠型CdSe1-xSx/CdS CQW，提升了蓝光CQW的PLQY，并以此制备出蓝光LED144。器件结构为：ITO/PEDOT:PSS/聚(9-乙烯咔唑)(PVK)/CQW/ZnO/Al，如图6a所示。由于使用核/冠型结构，CdSe1-xSx/CdS的PLQY高达60%，远超之前文献中单核型蓝光CQW的效率。并且，CdSe1-xSx/CdS的发光波长可以覆盖462-487 nm的蓝光区域。因此，最终实现了最大亮度为12 cd·m-2、CIE色坐标为(0.23，0.14)的蓝光CQW-LED (图6b)。

除开能够实现红光与蓝光外，核/冠型CQW也可以用来产生绿光。最近，南方科技大学孙小卫教授等人报道了基于核/冠型CQW的高性能绿光LED145,146。首先，他们采用4层单原子层CdSe/CdS核冠型CQW作为发光层，并在电子传输层ZnO与发光层CQW掺入超薄的～3 nm PVP阻挡过多电子的注入(优化后的器件结构为：ITO/ZnO/PVP/CQW/CBP/MoO3/Al)，最终CQW-LED实现了电致发光光谱半高宽为15 nm、波长为521 nm、最大亮度为4684 cd·m-2、EQE为0.416%，色域可达124.7%的NTSC标准的超纯绿光145。进一步地，他们设计了无堆叠效应的4层单原子层CdSe/CdS核/冠型CQW作为发光层，抑制了非辐射的能量转移，同样获得了半高宽为15 nm、波长为521.5 nm纯绿光LED (图6c，d)146。此外，器件的启亮电压为2.1 V、最大亮度为22400 cd·m-2，EQE为2.16%，远高于具有堆叠效应的CQW-LED效率(EQE为0.34%)。

图6 (a) CQW-LED的器件结构144，(b) CQW-LED的电致发光光谱，插图为器件工作时的照片144，(c) CQW溶液、薄膜光致发光光谱与器件电致发光光谱146，(d) CQW-LED发光照片146Fig.6 (a) Schematic representation of CQW-LED architecture 144, (b) electroluminescence spectra of CQW-LEDs with the inset showing an image of the fabricated LEDs 144, (c) spectrum comparison of CQW solution, thin film, and LED 146,(d) photograph of the emitting CQW-LED 146.

3.3 基于核/壳型的CQW-LED

与胶体量子点的核/壳型结构类似，CQW的核/壳型结构也可以有效提升PLQY147-149。并且，除开采用合金化核层或者壳层的方法外，也可以通过改变壳层的厚度调节核/壳型CQW的发光峰。因此，核/壳型CQW得到了科学家们的广泛关注。实际上，现有报道的CQW-LED大部分都是采用核/壳型CQW作为发光层150-153。

2014年，Dubertret等人采用CdSe/CdZnS核/壳CQW作为发光层41，获得的CQW-LED的最大EQE为0.63%，亮度为4499 cd·m-2。器件结构为ITO/PEDOT:PSS/PVK或PTPD/CQW/ZnO/Al，如图7所示。为了提高CQW-LED的性能，他们采用了两种设计策略：(1)将已合成的CQW长链配体(如油酸)交换为短链配体(如3-巯基丙酸)，这可以大大改善电荷注入。例如，最大EQE和亮度分别提高了～2倍和～3倍。(2)将空穴迁移率较低的PVK空穴传输层(～10-7-10-6cm2·V-1·s-1)替换为高空穴迁移率为～10-5cm2·V-1·s-1的PTPD，驱动电压大大降低。例如，启亮电压从4.7 V降低到2 V。特别是，在不同的电压下，CQW-LED的光谱半高宽很窄(25-30 nm)，并不会随器件结构或CQW配体的选择而改变。因此，这些突破性的发现表明CQW材料可以有望实现高效率、高亮度、高色纯度的LED。

图7 (a)右图：CQW-LED的器件结构，左图：器件结构的扫描电子显微镜图；(b)空穴传输材料的化学结构；(c) CQW薄膜的原子力显微镜图；(d) CQW-LED能级41Fig.7 (a) Right: the CQW-LED device architecture, left: cross-sectional scanning electron microscopy for device architecture; (b) the chemical structure for hole transport materials; (c) atomic force microscopy (AFM) for the thin film of CQWs; (d) the energy levels 41.

在随后的几年时间里，基于核/壳型的CQWLED的性能不断得到提高。例如，2018年，Giovanella等人报道了采用核/壳型CdSe/CdZnS制备出红色CQW-LED，其EQE达到8.39%154。但是由于CQW的壳层主要由胶体原子层沉积法生长，基于此类核/壳型的CQW-LED性能仍然无法与先进的OLED、QLED、钙钛矿LED等相媲美。因此，在2020年之前，CQW-LED的EQE一直无法突破10%的瓶颈。随着热注入生长壳层法的突破，有关CQW-LED的研究又重新进入新的热潮。

2020年，刘佰全等人通过系统性地理解CQW的形貌学、材料成分学以及器件工程学，使用基于热注入生长壳层法的核/壳型CdSe/Cd0.25Zn0.75S制备出最大EQE为19.2%的CQW-LED器件，并获得了23490 cd·m-2的高亮度、极饱和红色的CIE坐标(0.715，0.283)，以及稳定的光谱53。如图8所示，器件结构为ITO/ZnO/CQW/CBP/MoO3/Al，通过改变壳层中Cd与Zn的材料比例，在CdSe/Cd0.25Zn0.75S发光层与电荷传输层之间形成欧姆接触(图8a)，从而有效提升电荷注入与平衡。并且，他们对比了胶体原子层沉积法与热注入法生长壳层，发现热注入生长壳层法可以大幅度提高器件效率(图8c)。其中，采用热注入生长壳层法的CdSe/Cd0.25Zn0.75S在溶液里具有近100%的PLQY，即使清洗多次以后在空气中形成的薄膜PLQY仍然高达75% (图8d)。因此，CQW的非辐射复合得到了有效抑制。值得注意的是，热注入生长壳层法还可以提高CQW的薄膜质量(比如减少薄膜表面粗糙度)，并提高稳定性(比如将CQW储存1年后制备CQW-LED，器件的EQE仍可以高达16%)。该项研究结果表明，CQW使高性能LED的实现成为可能，这有望为未来基于CQW的显示和照明技术提供参考。

图8 (a) CQW-LED能带结构示意图，(b)具有不同壳层成分的CQW-LED在100 cd·m-2下的电致发光光谱，(c)具有不同壳层成分的CQW-LED的EQE，(d) CdSe/Cd0.25Zn0.75S的PLQY在不同条件下的变化，(e)含CdSe/Cd0.25Zn0.75S 的CQWLED的EQE直方图。(f)含CdSe/Cd0.25Zn0.75S的CQW-LED的电流密度和亮度53Fig.8 (a) Schematic flat-band energy diagram of CQW-LEDs, (b) electroluminescence spectra of CQW-LEDs with varying shell composition at 100 cd·m-2, (c) EQE of CQW-LEDs with varying shell composition, (d) evolution of the PLQY of CdSe/Cd0.25Zn0.75S CQWs, (e) EQE histogram of the CdSe/Cd0.25Zn0.75S CQW-LEDs, (f) current density and luminance of CdSe/Cd0.25Zn0.75S CQW-LEDs 53.

基于同样的策略，Altintas和刘佰全等人实现了首个黄光CQW-LED155。器件的波长为584 nm，启亮电压为2.4 V，EQE为5.5%。此外，器件的电流效率达到18.2 cd·A-1，PE为14.8 lm·W-1，最大亮度为46900 cd·m-2，这些数值都为当时CQW-LED的最高值。因此不难看出，采用热注入生长壳层法的核/壳型CQW可以用来实现不同光色的高性能LED。

3.4 基于复杂异质结的CQW-LED

尽管对于单核型CdSe CQW，可以直接合成2-7单层原子层调节波长，而超过7层单原子层以后，想要保证材料纯度的话，只能采用胶体原子层沉积法。但是该方法往往导致较低的PLQY，甚至会猝灭某些发射光谱。此外，核/冠型CQW由于只是在水平方向生长宽带隙的冠结构，因此材料的发光峰并不会随冠层生长而变化，但是PLQY可以大幅度提高。另一方面，核/壳型CQW中壳层可以保证高PLQY以及调节光谱。因此，为了进一步提高CQW的光电性能，科研工作者们通过改善合成方法，实现结构更为复杂的异质结CQW，如核/冠/壳型CQW、核/冠/多壳型CQW、核/多冠型CQW等。借助于这些结构，可以进一步调节CQW光谱与PLQY。

最近，Shabani等人合成了具有复杂异质结的核/冠/壳/壳型(CdSe/CdS)@(CdS/CdZnS) CQW作为发光层，制备出高性能LED，如图9所示156。其中，内壳层由胶体原子层沉积法制备，外壳层由热注入生长壳层法制备。为了克服热注入生长壳层法的问题(如采用CdSe作为种子)，他们采用足够厚且钝化的CdSe/CdS CQW作为种子，然后生长内壳层。最终，通过最后一步的热注入生长壳层法，获得了具有优异光学性质的厚CQW，比如其PLQY高达88%，因而有望实现高性能LED。CQWLED的器件结构为ITO/PEDOT:PSS/P-TPD/PVK/CQW/ZnO/Al，如图9a，b所示。器件实现了发光峰为701 nm的深红光，半高宽为26 nm (图9c)。器件的最大亮度为1300 cd·m-2(图9d)，最大PE为21.3 lm·W-1，最大EQE为6.8% (图9e)，可以与在该波段的其它类型LED的效率相媲美。

图9 (a) CQW-LED器件结构与能级示意图，(b)器件的横截面扫描电子显微镜图，(c) 8 V时的电致发光光谱，(d)电流密度与亮度随电压的变化，(e) EQE随电压的变化156Fig.9 (a) CQW-LED device structure and flat band energy level diagram, (b) cross-sectional scanning electron microscopy image of the device, (c) electroluminescence spectrum at an applied bias of 8 V,(d) current density and luminance versus voltage, (e) EQE versus driving voltage 156.

3.5 基于杂质掺杂型的CQW-LED

为了使纳米晶获得新的光学、电学、磁学、催化等性质，科学家们发现对纳米晶进行杂质掺杂是一种非常有效的策略。一般而言，杂质掺杂技术就是将杂质原子或元素的离子(如过渡金属、碱金属、稀有金属、镧系金属等)嵌入半导体晶格当中的一个过程，可以产生更多的电荷(如p型掺杂引入空穴，n型掺杂引入电子)。此外，杂质可以带来额外的能级态，从而可以通过改变杂质位置、掺杂中心、杂质类型等调节光谱。因此，杂质掺杂技术可以大大拓宽纳米晶在微电子与光电子领域的应用。

对于CQW而言，无论是普通金属杂质还是贵金属杂质都有望提升其光电性能。目前，文献上报道的CQW杂质掺杂剂主要有Mn、Cu、Ag等。通过使用这些掺杂剂，在获得CQW本身特性的基础上，还可以得到额外的掺杂剂的特性，并有望改善CQW的性能。因此，基于杂质掺杂型的CQW-LED有望实现一些新的现象。值得注意的是，目前有关贵金属杂质掺杂的纳米晶研究仍然相对较少，还有很多的重要性质都未报道。考虑到贵金属掺杂剂有一些独特的特性(如高催化活性与选择性、室温下强扩散性、巨大的光学窗口等)，因此贵金属掺杂纳米晶的性质急需挖掘。通过对CQW进行贵金属杂质掺杂，可以为理解贵金属杂质掺杂纳米晶提供一种新的思路。

最近，刘佰全等人报道了基于贵金属杂质掺杂的CQW的电致发光现象54。通过将Ag掺入CdSe CQW中，获得了双色发光体，并以此制备LED。器件结构为ITO/ZnO/CQW/空穴传输层/MoO3/Al，其中空穴传输层分别为CBP (器件DCBP)、4,4’-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺] (TAPC，器件DTAPC)、4,4’,4’-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA，器件Dm-MTDATA)。Ag杂质掺杂浓度为0.8%时，CQW-LED的最大亮度为1339 cd·m-2，不仅为具有杂质光谱的纳米晶LED的最高值，同时也为基于单核型CQW-LED的最高值。通过理解能带工程学，他们证实了管理激子复合是一种简单且有效的调节电致发光光谱的策略，如图10所示。由于空穴传输层的HOMO能级(CBP为5.9 eV (图10a)，TAPC为5.4 eV (图10c)，m-MTDATA为5.1 eV (图10e))与Ag杂质能级的位置关系不同，在Ag杂质上复合的激子的能量随之不同。因此，在只改变空穴传输层的条件下，CQWLED中杂质的发光峰可以从橙红色的606 nm (图10b)调节到近红外的761 nm (图10f)。在此基础上，他们还制备了有机/无机杂化白光CQW-LED，显色指数为82，达到室内照明的要求157-160。需要指出的是，目前基于杂质掺杂型的CQW-LED只报道了在单核型CQW上的杂质掺杂，而核/冠型、核/壳型等异质结CQW的杂质掺杂器件还未报道，因此有关此类型CQW-LED的一些特性仍然有待发掘。

图10 可调节电致发光光谱的根源：(a)器件DCBP的工作示意图，(b)器件DCBP在不同电压下的电致发光光谱，(c)器件DTAPC的工作示意图，(d)器件DTAPC在不同电压下的电致发光光谱，(e)器件Dm-MTDATA的工作示意图，(f)器件Dm-MTDATA在不同电压下的电致发光光谱54Fig.10 Origin of the tunable electroluminescence emissions: (a) schematic working mechanism of Device DCBP,(b) electroluminescence spectra of Device DCBP at various voltages, (c) schematic working mechanism of Device DTAPC,(d) electroluminescence spectra of Device DTAPC at various voltages, (e) schematic working mechanism of Device Dm-MTDATA, (f) electroluminescence spectra of Device Dm-MTDATA at various voltages 54.

4 CQW-LED的集成应用

对于微电子与光电子应用而言，器件的集成至关重要。通过将LED与其它半导体器件(如薄膜晶体管、传感器、探测器等)的集成，可以实现一些先进的新技术。比如对于显示产品而言，需要将LED与薄膜晶体管、电路驱动等集成，才能实现有源矩阵显示161-164。随着CQW的合成方法、材料特性、薄膜处理工艺等不断得到提升，CQW-LED有望应用于更为复杂的集成系统。目前，文献上也已经报道了一些有关CQW-LED的集成应用，比如可用于类LiFi的CQW-LED、柔性CQW-LED等。

4.1 可用于类LiFi通信的CQW-LED

对于基于纳米晶的半导体器件而言，不同类型的器件往往都是相互独立进行研究。伴随的各项技术的不断成熟，研究者们希望可以将不同类型的纳米晶半导体器件进行集成。其中，对于LiFi技术而言，可以由可见光LED与相应的探测器集成。因此，考虑到CQW已经能够实现相应波长的可见光，CQW-LED的一个重要集成应用就是用于LiFi通信。

Lhuillier等人报道了基于CQW-LED的类LiFi通信集成165。首先，他们采用了CdSe/CdZnS核/壳型CQW作为发光层，制备出了高性能的红光CQW-LED。器件结构为ITO/PEDOT:PSS/poly-TPD/PVK/CQW/ZnO/Ag。器件的启亮电压低至1.63 V，最大EQE为5.15%，最大亮度达到35000 cd·m-2。在此基础上，他们设计了发光区域为56 mm2的大面积CQW-LED (图11a)，并将它与探测器集成，从而实现类LiFi通信(图11b)。在此集成中，CQW-LED在充当照明光源的同时，也用来将通信信号传输给基于PbS量子点太阳能的宽带光电探测器。一方面，他们研究了该集成系统的光源与探测器距离对信号接收的影响(图11c)，发现在长达1.5 m的距离下，光电流与暗电流比值都可以大于1。另一方面，他们研究了亮度与信号调制幅度的关系(图11d)，发现在照明相关亮度5000 cd·m-2时，可以将信号调制低至25%时，仍然保持光电流与暗电流比值大于1，从而实现了高性能的集成应用。

图11 (a) CQW-LED工作时的照片，(b) LiFi通信装置的示意图，(c)光电流与暗电流比值随探测距离的变化，(d)光电流与暗电流比值随LED亮度和信号调制变化165Fig.11 (a) Picture of the large CQW-LED under operation, (b) scheme of the developed communication setup,(c) photocurrent and photocurrent to dark current ratio as a function of the LED to detector distance, (d) photocurrent to dark current ratio as a function of the luminance of the LED and as a function of the signal modulation 165.

4.2 柔性CQW-LED

近年来，柔性电子得到快速发展。其中，对于柔性显示而言，柔性OLED、柔性QLED等技术已经逐渐进入商业化的市场。相比而言，柔性CQWLED仍然处于起步阶段。通过借鉴其它柔性LED的发展经验，为了实现高性能柔性CQW-LED，需要从柔性衬底、柔性器件、柔性封装、柔性光取出等方面改善166-168。在此基础上，则有望实现有源矩阵柔性CQW-LED技术。此外，高性能的柔性CQW-LED也有望在新兴的可穿戴显示领域占据一席之地。

最近，刘佰全等人探索了柔性CQW-LED的制备54。通过采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底取代传统的玻璃衬底，柔性双色光CQW-LED的器件结构为PET/ITO/ZnO/Ag掺杂的CdSe CQW/CBP/MoO3/Al。如图12a所示，器件的最大EQE为0.086%，最大电流效率为0.173 cd·A-1，都高于基于传统玻璃衬底的CQW-LED。这是因为PET的折射率1.6，大于玻璃的折射率1.5，从而可以提升柔性CQW-LED的外部衬底模式的光耦合取出。由此不难看出，采用柔性衬底将是一种有效提高CQW-LED效率的策略。但是值得注意的是，在制备柔性器件时，更容易产生焦耳热以及层与层之间的接触问题，导致器件的亮度下降。例如，该柔性CQWLED的最大亮度为515 cd·m-2(图12b)，低于基于传统玻璃衬底的CQW-LED。在此基础上，他们同样制备了柔性白光CQW-LED (图12c)，器件的最大亮度为71 cd·m-2(图12d)。这些结果证实了CQWLED同样可以有望应用于柔性电子领域。

图12 (a)柔性双色光CQW-LED的EQE与电流效率，插图器件工作时的照片；(b)柔性双色光CQW-LED的电流密度与亮度；(c)柔性白光CQW-LED的照片，可以清晰的看到白光的产生；(d)柔性白光CQW-LED的电流密度与亮度54Fig.12 (a) EQE and current efficiency (CE) of the dual-color flexible CQW-LED, inset: photograph of the device under bias; (b) current density and luminance of the dual-color flexible CQW-LED;(c) photograph of the flexible white CQW-LED, in which white emission can be clearly observed;(d) current density and luminance of the flexible white CQW-LED 54.

5 CQW-LED面临的挑战

CQW作为一种新型的光电材料，表现出许多优点，并有望制备高性能LED。在过去的8年里，CQW-LED的性能也逐步得到了提升。为了实现更高的性能，目前CQW-LED还面临着很多挑战，主要还存在效率、寿命、器件工程学、发光颜色等问题有待进一步的解决。

5.1 效率

在效率方面，CQW-LED的EQE还未达到20%的理论极限(假设光耦合系数为0.2)。尤其对于绿光和蓝光CQW-LED，其效率提升的空间较大。此外，CQW-LED的电流效率与PE也远远落后于成熟的OLED、QLED等169-172。例如，绿光OLED的PE可以高达近300 lm·W-1173，而CQW-LED目前最大PE不足30 lm·W-1。此外，CQW-LED的效率滚降现象也比较严重，在高亮度下的效率衰减较快，影响实际使用。

为了解决CQW-LED的效率问题，需要从改善CQW的合成方法、理解CQW的成膜机制、调控器件的电荷与激子分布、引入光耦合取出技术等方面入手174-178。通过选取高PLQY的CQW，将其制备高平整度的CQW发光薄膜，尽可能的保证器件的电荷平衡性，提高激子的辐射复合效率，并借助于光取出技术减少光学损失(如采用微透镜、散射层、形状化基板、喷砂处理等)，从而有望实现高效率的CQW-LED。因此，为了获得高效率，需要对材料、器件、工艺等多维度进行深入探索、协同优化。

5.2 寿命

在实际产品中，寿命是最为重要的因素之一，但是对CQW-LED的寿命报道仍微乎其微。目前，CQW-LED的最长寿命在100 cd·m-2只有3100 h165，远低于商用化标准要求。例如，当CQW-LED在显示领域使用时，要求其寿命在亮度100 cd·m-2下至少要大于100000 h，而在照明领域使用时，要求其寿命在亮度1000 cd·m-2下至少要大于10000 h179。

为了攻克CQW-LED的寿命难题，可以采取的方法包括：(1)合成高稳定性的CQW，比如热注入生长壳层法合成的CQW往往比胶体原子层沉积法具有更好的稳定性；(2)选取高稳定性的电荷传输层，例如TCTA的稳定性优于常用的空穴传输层CBP，而无机传输材料的稳定性常常优于有机材料；(3)优化功能层与发光层之间的界面180-182，例如降低界面能级势垒以避免电荷积累，达到减少界面焦耳热和俄歇复合的效果；(4)提升封装效果，因为有效的封装能使有机材料、CQW隔绝外界水氧的影响，提高器件寿命，尤其是柔性封装是柔性CQW-LED至关重要的一环；(5)创新器件结构，例如串联结构不仅有助于提高效率，而且可以成倍提升器件寿命183-185，但是需要指出的是，目前还没有串联CQW-LED的报道。

5.3 器件工程学

与其它类型半导体器件一样，CQW-LED的器件工程学对性能有很大影响186-196，但是目前CQW-LED的器件结构仍然不够丰富。例如，目前已有的CQW-LED基本上都是底发射结构，还没有顶发射结构和透明结构的报道。其次，微腔器件结构可以有效调节光色以及提升效率197，但是目前仍然没有微腔CQW-LED的报道。因此，探索新型的器件结构将有助于更深刻的理解CQW-LED工作机制，为进一步提高器件性能奠定基础。

此外，对于CQW-LED而言，其电荷传输层的多样性目前仍然有限。例如到目前为止，还没有报道过采用全无机电荷传输层的CQW-LED，即器件的空穴传输层与电子传输层都采用无机材料制备。并且，多层器件结构往往更容易调控电荷的传输与平衡，但是很少有多层器件结构的CQW-LED研究。另一方面，印刷型光电器件近年来逐渐得到广泛的研究，但是印刷型CQW-LED仍还未报道。因此，CQW-LED的许多性质仍然有待发掘，这表明对CQW-LED的探索需要迫切的努力。

5.4 发光颜色

虽然CQW表现出优异的色纯度，但是CQWLED的发光颜色不够齐全，其波长范围主要集中在460-800 nm。对于全彩显示和照明技术而言，红绿蓝三基色至关重要，但是还没有深蓝色CQWLED的报道，这是因为深蓝光CQW所需的厚度非常薄，容易产生大量缺陷。此外，到目前为止，还没有紫外CQW-LED的研究，并且CQW-LED的最长波长的发光峰未超过800 nm。这其中主要的原因就是CQW的发射波长可调性不足，只有几个分离波长的CQW可用。因此，为了使CQW-LED能更好的满足实际需求，急需进一步改善CQW的合成方法来调节发光颜色。

6 总结与展望

经过近8年众多科研工作者们的研究，CQWLED的各方面性能都得到了巨大的进步，如表2所示。进一步地，通过借助其他类型LED (如OLED、QLED等)的知识，有助于实现更高性能的CQWLED。这是因为CQW-LED的器件结构、发光机制、制备工艺等都与其他类型的LED相似。器件性能进一步提升的难点在于克服材料合成方法、界面能级势垒、器件结构等问题。因此，尽管CQW-LED的发展仍然落后于最先进的OLED和QLED等。但在可预见的未来，CQW-LED性能可以与其它类型LED相媲美。

表2 具有代表性的CQW-LED的性能总结Table 2 Summarized performances for representative CQW-LEDs.

随着全球越来越多的大学和研究机构开始涉足CQW领域，有理由相信CQW-LED的应用基础研究和工艺研发会取得进一步的发展。并且, 随着对CQW-LED工作机制的理解不断增强，相关器件物理模型和模拟软件(如Silvaco等)也不断得到应用，这将更进一步促进CQW-LED的发展。最近，我们研究团队在实验室成功点亮了有源矩阵CQW-LED (AMCQW-LED)，通过将薄膜晶体管与CQW-LED的集成，有望为CQW-LED显示技术的发展铺平道路。此外，2022年1月在广州召开的全国光电、能源与新材料会议上，各大厂商和各大高校(如浙江大学、复旦大学、中山大学等)对柔性显示、柔性照明、印刷型光电器件展示出了浓厚的兴趣。因此从中不难看出，发展柔性CQW-LED与印刷型CQW-LED有望成为未来CQW-LED技术的一个重大突破口。

相信通过新CQW材料的合成、新器件结构的设计、新发光机理的理解、新制备工艺的探索，CQW-LED所存在的技术问题会逐步得到解决。并且，随着合成技术的突破，高性能的无Cd的CQW纳米结构也有望得以发展，并有望应用于CQWLED。在不远的将来, 这种具有优异的色纯度和色饱和度、高效率、可溶液加工、可柔性化等众多优点的CQW-LED将最终全方位的促进下一代显示和照明技术的发展，改善人类的生活。