我国迷信家攻克纯红光钙钛矿 LED 手艺困难，结果登上《天然》

IT之家 2 月 20 日新闻，南开年夜学本日发布，该校化学学院教学袁明鉴、中国迷信院院士陈军、研讨员章炜领衔的科研团队在新型钙钛矿超高清表现技巧范畴的最新研讨停顿。相干结果本日（外地时光 19 日）在线宣布在国际顶刊《天然》上（IT之家附 DOI:10.1038/s41586-024-08503-9）。团队针对新型钙钛矿超高清表现技巧中纯红光 CsPbI3 钙钛矿量子点资料相稳固性差这一天下困难，率先提出“外延异质结界面应力操控”战略，初次应用全溶液法实现钙钛矿范德华外延异质结的年夜面积原位可把持备，胜利冲破资料稳固性与器件机能双重瓶颈，研收回高效力与高稳固性兼备的纯红光钙钛矿电致发光器件 (LED)，为下一代超高清表现技巧开展供给了要害技巧支持，标记着在该范畴的严重技巧冲破。钙钛矿资料存在荧光量子产率高、色纯度高、色域广等奇特上风，被以为是下一代超高清表现技巧的幻想资料。作为红、绿、蓝三基色之一，纯红光钙钛矿 LED 对实现满意 Rec. 2100 超广色域尺度的下一代超高清表现体系至关主要。但是，纯红光钙钛矿 LED 临时受困于资料稳固性差的困难。CsPbI3 钙钛矿量子点存在尺寸依附的可调带隙发光，是实现纯红光钙钛矿 LED 的幻想资料。但是，CsPbI3 钙钛矿本征相稳固性较差，其体相资料在室温下就易产生相改变，转化为非光学活性相。更严格的是，CsPbI3 钙钛矿量子点因为粒径极小、名义能极年夜，招致其在室温下多少乎无奈稳固存在。因而，懂得亚稳态 CsPbI3 钙钛矿量子点相改变机制，在此基本上开展高效相稳固性晋升新战略，进而实现高效与高稳固兼备的纯红光钙钛矿 LED，是推进钙钛矿发光资料在超高清表现利用的必定需要。图：全溶液法原位构建的钙钛矿范德华外延异质结资料、发光薄膜与 LED 器件袁明鉴教学、陈军院士、章炜研讨员率领的科研团队，临时从事高机能半导体光电转换资料及器件研讨。在连续摸索高效高稳固性钙钛矿光电资料的进程中，研讨团队发明经由过程晶格应力操控实现钙钛矿部分晶格歪曲，能够明显加强亚稳态钙钛矿资料的相稳固性。基于上述发明，研讨团队应用配体分子构造计划调控，初次报道了一种全溶液法原位制备钙钛矿范德华外延异质结以晋升钙钛矿量子点相稳固性的全新战略。联合球差校订透射电镜表征与密度泛函实践研讨，研讨团队初次提醒了钙钛矿外延异质构造的界面应力对钙钛矿量子点晶格构造的调控机制。研讨标明，界面应力引诱的晶格歪曲能够无效克制 CsPbI3 钙钛矿量子点的相改变进程，明显晋升资料的稳固性。所取得的 CsPbI3 钙钛矿量子点导电薄膜存在优良的稳固性跟光电性子。在此基本上，团队胜利研发了兼具天下一流机能及稳固性的纯红光钙钛矿 LED，处理了临时困扰该范畴的瓶颈成绩。该研讨破足化学基本学科，会聚资料、物理、半导体器件等多学科力气，开展透射电镜构造表征进步技巧，实现了钙钛矿范德华外延异质结的新物资发明，霸占了纯红光钙钛矿 LED 中心资料稳固性困难，无望进一步推进超高清表现工业技巧改革。该任务由南开年夜学主导，结合北京师范年夜学、喷鼻港年夜学、洛桑联邦理工学院、沙特国王年夜学等 8 家海内外机构独特实现，南开年夜学为该论文第一实现单元也是独一通信单元。化学学院博士研讨生韦科妤、周峒跟特聘研讨员姜源植为该论文独特第一作者。袁明鉴教学、陈军院士、章炜研讨员为该论文通信作者。袁明鉴教学担任资料与器件的团体计划，陈军院士重要担任分子构造计划与表征平台建立，章炜研讨员担任透射电镜表征任务。