近日，东南大学优势理科学科交叉平台王金兰、陶立教授与南京理工大学曾海波教授合作，在宽禁带氮化物量子点超高稳定发光领域取得重要进展，研究成果以“Full-Spectrum White Emission from Boron Nitride Quantum Dots with Long-Term Stability Enabled by Selective Oxygen Tailoring（选择性氧调控实现氮化硼量子点长期稳定的全光谱白光发射）”为题发表在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》。

宽禁带氮化物半导体因高电子迁移率、高热导率等优势成为下一代高稳定、集成显示技术的战略候选材料，在健康智能显示、无荧光粉固态照明、可见光通讯等领域具备广阔应用前景。但现有相关材料生长工艺难以实现宽带隙氮化物的单组分全光谱白光发射，是领域内亟待攻克的关键难题。

针对上述瓶颈，陶立教授团队提出在量子限域效应下构筑双能量迁移通道，实现氮化硼量子点（BNQDs）全光谱白光发射。通过在量子点表面钝化空间位阻的共轭对苯二胺配体（PPD）实现电荷离域，同时利用极性溶剂（NMP）空间分布诱导偶极矩相互作用，使能级从本征蓝光中心向绿光和红光的定向迁移，协同实现可覆盖全可见光谱的三基色发光中心，显色指数高达95，色温可在4580–11045 K范围高精可调。

此外，团队创新性提出量子点氮位点选择性脱氧策略，精准消除影响载流子损耗和声子散射的N-O键，将量子产率从13.98%提升至68.3%，同时提高热稳定性和光学稳定性。目标BNQDs可耐受 573 K高温，200 ℃持续工作温度下仍维持89.5%发光效率，空气中存放2.5年性能仅衰减4.7%。基于量子点制备的白光LED半峰全宽达300 nm，高温下无明显色度偏移。依托三原色发光可调特性，团队搭建4×4多级光学防伪阵列，可生成动态加密密钥，实现多级可靠的安全认证，偏差率仅为1/2×10^-22，在高端信息防伪与光通信编码领域极具应用潜力。

该论文第一作者为东南大学材料科学与工程学院博士后丁亚梅和南京邮电大学物理学院牛相宏副教授，东南大学量子材料与信息器件教育部重点实验室王金兰教授、陶立教授和南京理工大学材料科学与工程学院/格莱特材料研究院曾海波教授为共同通讯作者，来自东南大学集成电路学院和电子学院、南京大学、南京航空航天大学、山东大学等合作者对本工作提供了重要支持。

该工作获国家重点研发计划、国自然创新研究群体及重大研究计划等项目的资助。