调控低维相组分实现高效钙钛矿发光二极管

钙钛矿材料由于其优异的半导体性质在光电器件应用领域得到了广泛的关注。但原位生长的三维钙钛矿具有的低激子结合能，使得自由载流子容易被缺陷态捕获，制约了其电致发光器件效率的提升。因此通过引入大的有机间隔阳离子就可以得到具有高激子结合能的准二维钙钛矿结构，极大地提升电致发光效率，但准二维钙钛矿中复杂的低维相分布问题是抑制其效率进一步提升的关键阻碍。

针对这一问题，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室的郭晓阳、吕营和刘星元研究团队采用在三维钙钛矿结构中加入有机添加剂二乙基溴化铵实现了混合相钙钛矿发光薄膜的制备，并通过构建二维/三维异质结钙钛矿结构，有效地避免了低维相分布产生的光谱展宽和多峰发光问题，显著地提升钙钛矿发光器件性能。在二维/三维异质结结构作用下，制备的全无机钙钛矿发光二极管外量子效率为9.6%，器件的最大亮度达到了32500 cd/m2。

这项工作为实现利用低维相组分来制备高效钙钛矿发光二极管提供了简单而有效的策略。相关结果以“ Morphology and Luminescence Regulation for CsPbBr3 Perovskite Light-Emitting Diodes by Controlling Growth of Low-Dimensional Phases” 为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces（DOI: 10.1021/acsami.2c17370）上。

本论文的第一作者是包志强博士，通讯作者是郭晓阳副研究员、宋丽博士和刘星元研究员。

全文链接： https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsami.2c17370.