鈣鈦礦發(fā)光二極管（PeLED）因其性能優(yōu)異、可溶液加工、發(fā)光色純度高且光譜可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛關(guān)注。通過(guò)研究者的不懈努力，目前已在藍(lán)光、綠光、紅光及近紅外光譜區(qū)間成功實(shí)現(xiàn)高效PeLED，彰顯出PeLED在全彩顯示與固態(tài)照明中的應(yīng)用潛力。然而，鈣鈦礦材料對(duì)水分的高度敏感性導(dǎo)致其加工環(huán)境受到嚴(yán)格限制：目前絕大多數(shù)PeLED器件仍需在惰性氣氛（如氮?dú)馐痔紫洌┲兄苽洌员苊獠牧鲜墉h(huán)境濕度影響而發(fā)生降解。盡管該策略可有效保障器件性能，但嚴(yán)苛的制備條件顯然不利于生產(chǎn)成本的降低。因此，開(kāi)發(fā)低成本PeLED制備工藝對(duì)推進(jìn)其應(yīng)用具有重要意義。
鑒于此，西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院納米能源材料研究中心佟宇/王洪強(qiáng)教授等人通過(guò)引入三氟乙酸甲脒（FATFA）調(diào)控準(zhǔn)二維CsPbBr3鈣鈦礦的結(jié)晶和載流子復(fù)合，成功在空氣氛圍下制備出高性能PeLED。研究表明，TFA陰離子主要作用在于加速鈣鈦礦在空氣環(huán)境中的結(jié)晶過(guò)程，這有助于抑制環(huán)境水分對(duì)鈣鈦礦破壞產(chǎn)生的缺陷；FA陽(yáng)離子可以取代Cs陽(yáng)離子進(jìn)入鈣鈦礦晶格以進(jìn)一步降低缺陷密度。得益于上述有利效果，空氣中制備的準(zhǔn)二維CsPbBr3鈣鈦礦薄膜質(zhì)量和載流子復(fù)合特性得到顯著優(yōu)化，使PeLED性能明顯提高，展現(xiàn)出16.01%的最大EQE和接近33000 cd m-2的最大亮度，器件穩(wěn)定性亦得到改善，是目前報(bào)道的空氣中制備的性能最佳的綠光PeLED。相關(guān)工作以“Regulating Crystallization and Carrier Recombination of Quasi-2D Perovskite for Efficient Air-Processed Light-Emitting Diodes”為題發(fā)表在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《Nano Letters》上。論文第一作者為西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院佟宇教授和材料學(xué)院碩士研究生王一博（導(dǎo)師：佟宇教授），通訊作者為西北工業(yè)大學(xué)佟宇教授、王昆副教授（微電子學(xué)院）和王洪強(qiáng)教授。
圖1.FATFA對(duì)鈣鈦礦結(jié)晶過(guò)程的調(diào)控
圖2.FATFA對(duì)鈣鈦礦薄膜載流子特性的調(diào)控
圖3.FATFA與鈣鈦礦成分之間的相互作用
圖4.FATFA對(duì)PeLED效率和穩(wěn)定性的提升效果
論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c00165
（圖文：佟宇；審核：禹亮）
