AM:原子级精确调控Ruddlesden-Popper缺陷实现配体稳定混合卤化物钙钛矿的增强发光

来源:知光谷发布时间:2025-08-11 14:39:20

本研究印度理工学院Sormath Mahato和Samit K. Ray等人通过双Cs校正高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM),首次在原子尺度上揭示了混合卤化物钙钛矿(MHP)纳米晶(NCs)中Ruddlesden-Popper缺陷(RPFs)的精确结构。

通过引入正辛基碘化铵(NOAl)配体,成功将CsPbBr₃量子点(QDs)转化为CsPbBr₃₋ₓIₓ纳米晶,实现电致发光(EL)从496 nm红移至623 nm,强度提升79%。RPFs和晶界(GBs)的应变分析表明,这些缺陷未引入深能级陷阱,反而通过局域载流子增强了辐射复合。

结合密度泛函理论(DFT)计算,研究证实RPFs通过抑制离子迁移和优化载流子限制,显著提升了柔性发光器件(LEDs)的效率和稳定性。

文章亮点

原子级缺陷调控:首次通过HAADF-STEM实现RPFs和GBs的原子级成像,揭示其无深能级陷阱特性,为缺陷工程提供新视角。

高效发光设计:NOAl配体诱导卤素交换,使电致发光红移127 nm(至623 nm),强度提升79%,并延长激子寿命至45.23 ns。

柔性器件突破:基于RPFs的载流子局域化效应,柔性LEDs展现出低开启电压(2.3 V)和高色纯度(CIE坐标0.489, 0.339),为下一代照明技术铺路。

S. Mahato, B. Roy, S. Bose, et al. “ Atomically Precise Ruddlesden–Popper Faults Induced Enhanced Emission in Ligand Stabilized Mixed Halide Perovskites.” Adv. Mater. (2025): e03680.

https://doi.org/10.1002/adma.202503680


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