金屬鹵化物鈣鈦礦具有出色的光電特性，包括可調光譜、高色純度和高光致發光量子產率等優勢，使其成為下一代發光二極管的有力候選材料。鈣鈦礦發光二極管（PeLEDs）目前已經實現了超過26%的外部量子效率（EQE），彰顯了鈣鈦礦材料在發光領域的卓越潛力。然而，在推動鈣鈦礦發光技術向市場化邁進的過程中，藍光鈣鈦礦發光材料與器件的穩定性不足，如對環境濕度敏感，以及容易遭受離子遷移等問題，嚴重阻礙了其進一步發展。面向顯示應用的實際需求，亟需發展新策略協同提升藍光鈣鈦礦器件發光效率和穩定性。
圖1. Angewandte Chemie刊發華東師大李艷青教授團隊最新研究成果
近日，華東師范大學物理與電子科學學院李艷青教授團隊受鳥類羽毛的保護作用和防水性能的啟發，采用了2H,2H,3H,3H-十七氟十一酸（HFUA）作為藍光鈣鈦礦的表界面吸附分子，可以同時提高電致發光性能和濕度穩定性。HFUA分子具有長鏈結構，其中羧酸基團充當錨，與鈣鈦礦中的未配位鉛原子配位；羧酸基團另一端的氟原子與鹵素八面體形成離子鍵，穩定了八面體骨架。同時，HFUA吸附降低了鈣鈦礦晶格上有機間隔物的吸附能，優化了結晶過程中的相分布，促進了激子的平穩轉移。此外，HFUA富含氟原子的分子結構，增強了鈣鈦礦表面的疏水性，有效抑制了水分子滲透，阻止了鈣鈦礦水解。該策略實現了最大EQE為22.88%的藍光PeLEDs，且未封裝鈣鈦礦薄膜和器件在潮濕條件下表現出優異的穩定性，為制備高效穩定的PeLEDs提供了有效方法。
圖2. 仿生長鏈分子吸附增強藍光鈣鈦礦薄膜性能的微觀機制和性能表征
該成果以“ Enhanced Electroluminescence and Stability of Sky-Blue Perovskite Light-Emitting Diodes ”為題，發表于 Angewandte Chemie 期刊，由華東師范大學、澳門科技大學和蘇州大學聯合完成。
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論文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202419746
來源｜物理與電子科學學院、科技處 編輯｜竇雨蕭 編審｜郭文君
