这篇文章讲述了使用硅量子点（SiQDs）作为发光材料来制作高效发光二极管（LED）的研究。这种二极管采用了反向器件结构，并且具备底部阴极的设计。在文章中，作者们详细介绍了LED的各个组成部分，包括电子传输层、空穴传输层、阴极和阳极材料。文章强调了硅量子点在光学和电子学应用中的优势，如其尺寸依赖的光致发光（PL）、固有的光物理稳定性以及在整个可见光和红外光谱范围内的宽谱分布。
文章还提到了量子点特有的优点，比如它们能够通过溶液处理来实现与大面积滚动印刷技术的兼容性，从而有望以低成本大批量生产。硅量子点相较于传统的Cd和Pb基量子点，因其天然丰度和低毒性而显示出更大的优势。硅量子点的这些特性使得它们在光电和生物医学领域备受关注。
研究中使用的硅量子点直径平均为2.6±0.5nm，它们被用作LED的发光材料。对于电子传输层，选择了具有高电子迁移率、深的价带边缘和强抗溶解特性的ZnO纳米颗粒。空穴传输层则选用了空穴迁移率高、最低未占据分子轨道（LUMO）水平高的1,1-双[对（4-甲苯基）氨基苯基]环己烷（TAPC）。低工作函数（约3.1eV）的阴极采用聚乙烯亚胺（PEI）修饰的氧化铟锡（ITO），而高工作函数的阳极则采用了MoO3/Al。这种结构的SiQD-LEDs主要的电致发光来源于硅量子点，峰值位于大约700nm处，其最大外部量子效率达到了2.7%。
在引言部分，文章讲述了半导体量子点，如CdSe、CdS、PbS和硅量子点，在光电和生物医学领域的应用受到越来越多的关注，主要是因为量子点具有尺寸依赖的光致发光、固有的光物理稳定性以及在可见光和红外光谱范围内的宽谱分布等优点。此外，胶体量子点能够与溶液加工兼容，能够被整合进大规模卷对卷制造工艺中，且已证明可以实现高设备外部量子效率。
被动矩阵平板显示器和非晶硅（a-Si）薄膜晶体管（TFT）由于生产成本低和均匀性好，在大尺寸显示器方面显示出巨大潜力。对于硅量子点，它们的自然丰度和低毒性使得它们比Cd和Pb基量子点具有更好的应用前景。
文章中提到的SiQD-LEDs结构设计，是一种将电子传输层和空穴传输层组合在一起，并在底部使用低工作函数的阴极材料，顶部使用高工作函数的阳极材料的设计。这种设计充分利用了硅量子点的发光特性，同时也解决了传统硅基LED的一些问题，如提高了外部量子效率，改善了发光稳定性等。通过优化各个功能层的材料选择和结构设计，这种LED有望在未来的显示技术中发挥重要作用。
文章通过实验数据和理论分析，验证了这种反向结构LED在特定波长范围内的高效发光性能，并提出了该技术进一步提升效率和稳定性的可能性。文章最后提到了研究的接收日期和接受日期，以及相关研究出版物的信息，为同行评议和后续研究提供了参考。
总体来说，这篇文章所介绍的研究成果对于开发新型高效硅基发光二极管具有重要意义，不仅在技术上有创新，也对推动硅量子点在光电领域的应用提供了新的视角和实践经验。
