近日，浙(zhè)江大(dà)學材(cái)料(liào)學院葉誌鎮(zhèn)院士團隊在有(yǒu)源矩(jǔ)陣鈣(gài)鈦(tài)礦(kuàng)LED領域取(qǔ)得重(zhòng)要(yào)進展(zhǎn)，研究成(chéng)果以“Nanosurface-reconstructed perovskite for highly efficient and stable active-matrix light-emitting diode display”為(wéi)題(tí)發(fā)表(biǎo)在國(guó)際(jì)著名期(qī)刊(kān)Nature Nanotechnology (doi：10.1038/s41565-024-01652-y)上(shàng)。浙江大(dà)學為該論文第一單位(wèi)，李紅(hóng)金博士(shì)為第(dì)一作(zuò)者，葉誌鎮(zhèn)院士
，戴興良研(yán)究(jiū)員
，黃靖(jìng)雲教授為(wéi)共同通訊(xùn)作者。

金(jīn)屬鹵化物(wù)鈣鈦礦量(liáng)子點因其高(gāo)色純度(dù)
，可(kě)調節(jié)的(dí)光電(diàn)特性和(hé)優異(yì)的(dí)溶液加(jiā)工(gōng)性(xìng)而處(chǔ)於(yú)各(gè)種(zhǒng)光(guāng)學應用的前(qián)沿。鈣(gài)鈦礦(kuàng)量子(zǐ)點在主動(dòng)顯(xiǎn)示(shì)領(lǐng)域的(dí)前(qián)景受到不少研(yán)究(jiū)學者的關注。具有強量(liáng)子限域(yù)效(xiào)應的CsPbI3量子(zǐ)點(diǎn)可以將(jiāng)發(fā)光波長(cháng)調(tiáo)製到純(chún)紅色(sè)波段，是(shì)非(fēi)常理想(xiǎng)的寬色域顯示材料。然(rán)而，製(zhì)備(bèi)應用於PeLED器(qì)件(jiàn)的(dí)CsPbI3量子點非常具(jù)有挑戰(zhàn)，這是(shì)因為(wéi)量子點(diǎn)的合成需(xū)兼(jiān)顧(gù)小尺寸量(liáng)子點(diǎn)的穩(wěn)定(dìng)性和(hé)PeLED發光層(céng)的光電傳(chuán)輸性能。隨(suí)著(zhuó)CsPbI3量(liáng)子(zǐ)點(diǎn)的直徑減小(xiǎo)到(dào)幾(jī)個納米，表(biǎo)麵(miàn)特(tè)征(zhēng)占(zhān)主導地位(wèi)，對(duì)材料和(hé)器件的影(yǐng)響(xiǎng)變(biàn)得尤為重要。

表(biǎo)麵(miàn)特(tè)征會顯著影(yǐng)響(xiǎng)多(duō)種(zhǒng)深能級(jí)空位(wèi)缺陷(xiàn)的(dí)產生(shēng)，對具有(yǒu)高比(bǐ)表麵積(jī)的小尺寸CsPbI3量(liáng)子(zǐ)點更加不(bù)利。在(zài)鈣鈦礦(kuàng)量(liáng)子點的表麵，傳(chuán)統(tǒng)的(dí)油(yóu)酸/油(yóu)胺(àn)配(pèi)體(tǐ)與晶(jīng)格鍵合能力(lì)弱(ruò)，常導致(zhì)配體脫(tuō)落(là)，留(liú)下表麵(miàn)空(kōng)位(wèi)和相關(guān)缺陷。這些缺(quē)陷可(kě)能作為電荷載(zǎi)流(liú)子的(dí)陷阱(jǐng)和(hé)非輻射復合(hé)中(zhōng)心，降低(dī)器件(jiàn)的效率和(hé)工作穩定(dìng)性(xìng)。盡(jìn)管(guǎn)許多研究學(xué)者一直致力於(yú)探索(suǒ)新(xīn)的(dí)表麵(miàn)化學來(lái)解決(jué)這(zhè)一(yī)問(wèn)題(tí)，但基(jī)於小尺寸(cùn)CsPbI3量(liáng)子(zǐ)點的純紅光PeLED的性能仍有(yǒu)待提(tí)高。

團隊采(cǎi)用(yòng)一種強(qiáng)配位的膦酸介(jiè)導合成並(bìng)結合氫(qīng)碘(diǎn)酸刻(kè)蝕(shí)量子(zǐ)點表麵不(bù)完整(zhěng)的(dí)鉛鹵(lǔ)八麵(miàn)體(tǐ)，且保(bǎo)留(liú)內部(bù)完整(zhěng)晶格，實(shí)現(xiàn)了量子(zǐ)點納米表(biǎo)麵重構(gòu)(圖1)。表麵重構量(liáng)子(zǐ)點呈現低表(biǎo)麵缺陷特征(zhēng)，有(yǒu)助於(yú)實現外量(liáng)子效率(shuài)為28.5%，100 cd m-2亮度(dù)下半衰(shuāi)期30小(xiǎo)時(shí)的(dí)純紅光鈣鈦(tài)礦發光二(èr)極管(PeLED)。

圖(tú)1. CsPbI3 量子點納(nà)米表(biǎo)麵(miàn)重(zhòng)構(gòu)

量(liáng)子點(diǎn)經過(guò)表(biǎo)麵重構後表麵缺(quē)陷(xiàn)減少(shǎo)，從而抑製了缺陷(xiàn)導致的非輻射(shè)復合(hé)過(guò)程(chéng)，提高了發光(guāng)效率(shuài)以及熱(rè)穩定(dìng)性(xìng)（圖(tú)2）。

圖2. 量子點(diǎn)薄(báo)膜(mó)的光學性(xìng)質及(jí)穩定(dìng)性

團(tuán)隊還將鈣(gài)鈦礦(kuàng)LED器(qì)件進(jìn)一步與(yǔ)薄膜晶體管背板集成，展示了一種高效(xiào)
，像素獨立(lì)可控(kòng)
，均(jūn)匀發射的有(yǒu)源矩(jǔ)陣顯示(shì)器(qì)件（圖(tú)3）。有源矩陣顯示陣(zhèn)列實(shí)現了23.6%峰值EQE，10.1 cd A-1的(dí)最大(dà)電流(liú)效(xiào)率和22.3 h的器件(jiàn)半衰期，與原型(xíng)PeLED相當(dāng)。

圖3. 有(yǒu)源矩(jǔ)陣PeLED顯(xiǎn)示器件

配置推薦

本(běn)文中(zhōng)近紅(hóng)外(wài)餘輝(huī)發(fā)光測試(shì)使用卓(zhuó)立(lì)漢光(guāng)公司(sī)的(dí)OmniFluo990穩態瞬(shùn)態(tài)熒光(guāng)光(guāng)譜儀(yí)完成。OmniFluo990為模塊化(huà)搭(dā)建(jiàn)結(jié)構，通過搭配不(bù)同的光源
，檢(jiǎn)測器(qì)和(hé)各(gè)類附(fù)件，為(wéi)紫(zǐ)外/可見(jiàn)/近(jìn)紅(hóng)外發(fā)光(guāng)測試提(tí)供綜(zōng)合(hé)解決(jué)方(fāng)案，也為鈣鈦礦光伏器件及鈣鈦礦量(liáng)子(zǐ)點(diǎn)顯(xiǎn)示器(qì)件的研發提供(gōng)有利(lì)工具。

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