Những năm gần đây, vật liệu bán dẫn cấu trúc nano chấm lượng tử (Quantum Dots-QDs) đã thu hút được sự quan tâm lớn do những đặc tính độc đáo của chúng: Độ tinh khiết màu cao (high color purity), hiệu suất lượng tử cao, và khả năng dễ dàng điều chỉnh bước sóng phát xạ bằng cách điều chỉnh kích thước các hạt QDs thông qua quá trình tổng hợp, chế tạo. QDs được coi là thế hệ vật liệu phát xạ tiếp theo ứng dụng cho công nghệ chiếu sáng cũng như hiển thị màn hình. Thay vì sử dụng vật liệu phát quang hữu cơ như trong cấu trúc của OLED, QDs được sử dụng như là một lớp phát xạ (Emissive layer) trong cả cấu trúc thuận và đảo của linh kiện QDLEDs (Quantum dot-Based- Light Emitting Diodes). Thông thường các nghiên cứu về ứng dụng của QDs trong linh kiện phát quang QDLEDs được chế tạo dựa trên cấu trúc thuận. Tuy nhiên để ứng dụng trong các sản phẩm màn hình thương mại với cấu trúc bao gồm rất nhiều lớp chức năng khác nhau, cấu trúc đảo QDLEDs được sử dụng để kết nối trực tiếp cực âm với kênh n của TFT transitors. Cấu trúc đảo QDLEDs (ITO/ZnO/QDs/PVK/PEDOT:PSS/Al) được sử dụng trong những nghiên cứu cơ bản có vấn đề lớn khi phủ lớp ưu nước (hydrophilic) PEDOT:PSS trên lớp kị nước (hydrophobic) PVK. Thông thường PEDOT:PSS sẽ bị văng hoàn toàn ra khỏi bề mặt của lớp PVK sau quá trình quay phủ. Một vài nghiên cứu đã giải quyết vấn đề này bằng cách tăng tính ưu nước của PEDOT:PSS thông qua nghiên cứu pha tạp các chất khác như isopropanol (IPA), fluorocarbon surfactant (FC-4430), dimethyl sulfoxide (DMSO), Triton X-100, và acetonitrile với tỉ lệ phù hợp.

Tuy nhiên trong công bố gần đây nhất đăng trên tạp chí Optical Materials Express thuộc hệ thống tạp chí OSA Publishing (USA), TS. Nguyễn Tuấn Cảnh cùng cộng sự đã giải quyết vấn đề này bằng cách chèn một lớp bốc bay nhiệt siêu mỏng (ultrathin film) MoO₃ giữa PVK và PEDOT:PSS để giải bài toán phủ lớp ưa nước/ lớp kị nước. Áp dụng kỹ thuật bốc bay nhiệt chân không ở những thông số và điều kiện khắt khe nhất, màng MoO₃ đạt được những tính chất độc đáo: trong suốt, mỏng, mịn, khả năng điều chỉnh work function phù hợp trong cấu trúc mức năng lượng của QDLEDs. Với bề dày tối ưu 5 nm MoO₃, linh kiện QDLEDs đạt hiệu suất dòng điện tối đa gần 4 cd.A^-1, maximum EQE đạt  2,7682% và độ sáng lớn nhất ở 9317 cd.m^-2. Bên cạnh đó, là một kim loại oxit chuyển tiếp, MoO₃ có vai trò ngăn sự xâm nhập của hơi nước, O₂ vào các lớp bên dưới trong cấu trúc đa lớp QDLEDs, kết quả là thời gian hoạt động của linh kiện được cải thiện lên tới xấp xỉ 300%.

Linh bài viết được đăng trên tạp chí Optical Materials Express:

https://www.osapublishing.org/ome/fulltext.cfm?uri=ome-11-9-3132&id=458163