AFM:混合型准二维钙钛矿实现高效稳定的纯溴蓝光发光二极管

来源:知光谷发布时间:2025-09-08 10:20:48

尽管Ruddlesden-Popper(RP)型准二维钙钛矿在红、绿、蓝光发光二极管(LED)中取得了外量子效率(EQE)超过20%的成果,但其光谱稳定性和工作稳定性仍是制约其进一步发展的主要挑战。

本文美国加州大学Chunru Fan、吉林大学张富俊和白雪等人提出一种策略,将RP型的高效性与Dion-Jacobson(DJ)型的高稳定性相结合,使用戊胺(PentA⁺)和1,5-戊二胺(PentDA²⁺)构建混合型纯溴准二维钙钛矿,实现了高性能与高稳定性的统一。引入PentDA²⁺可缩小相分布、消除RP型中的部分范德瓦尔斯间隙,不仅提高了薄膜的PLQY和稳定性,还增强了取向性并加速载流子迁移。

最终实现了最大EQE达20.8%(492 nm)、亮度14,696 cd/m²、工作寿命38.7分钟的高效蓝光LED,是目前纯溴蓝光LED的最佳性能。该策略为准二维钙钛矿的构建提供了新思路,实现了蓝光钙钛矿LED的高效与高稳定性。

文章亮点

混合型结构设计:通过RP型与DJ型钙钛矿的混合,结合PentA⁺与PentDA²⁺双胺阳离子,实现了相分布调控与范德瓦尔斯间隙的消除,显著提升材料稳定性和发光效率。

高效能量转移与载流子传输:MIX-25薄膜具有最窄的n相分布和最快的能量转移速率,PLQY高达78%,载流子迁移率显著提升,助力器件实现20.8%的EQE和14,696 cd/m²的高亮度。

优异的热稳定与光谱稳定性:在100°C高温下保持80%以上PL强度,光谱偏移小于2 nm,器件工作寿命达38.7分钟,是目前纯溴蓝光PeLED的最佳稳定性表现。

Y. Liu, H. Wang, F. Zhang, et al. “ High-Efficiency and Stable Pure Bromine Blue Light-Emitting Diodes Enabled by Hybrid Quasi-2D Perovskite.” Adv. Funct. Mater. (2025): e15841.

https://doi.org/10.1002/adfm.202515841


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