陈悦天&缪炎峰&赵一新AM：面向高效、明亮深红光LED的空间限域CsPbI₃纳米晶薄膜的大规模制备

发射波长在690–710 nm的深红光发光二极管（LED）在光学、农业与生物医学等领域具有重要应用价值。作为深红光发射体的主要候选材料，全无机CsPbI₃薄膜通常因晶粒融合且缺陷态多而导致深红光钙钛矿LED性能不佳。

本文上海交通大学陈悦天、缪炎峰和赵一新等人报道了一种通过大规模制备实现强空间限域、性能优异的深红光发射（~700 nm）CsPbI₃纳米晶薄膜。二氮杂-18-冠-6-二氢碘酸盐添加剂兼具结晶调控剂与路易斯碱配体的双重作用，可促进更多成核位点、延缓晶粒生长并钝化缺陷态，从而保证高质量空间限域CsPbI₃纳米晶薄膜的结晶。该方法使深红光钙钛矿LED实现了23.4%的外量子效率（EQE）纪录，最高亮度达10152 cd·m⁻²，且效率滚降低，在900 mA·cm⁻²的高电流密度下EQE仍能维持在20%以上，优于目前最先进的深红光有机与量子点LED。在初始辐射亮度6.3 W·sr⁻¹·m⁻²下，器件的T₅₀工作寿命估计为234小时。

本工作为加速辐射复合、提升CsPbI₃基深红光钙钛矿LED性能提供了有效策略。

研究亮点：

1. 提出“结晶调控‑缺陷钝化”双功能添加剂策略：利用二氮杂‑冠醚衍生物（ACl₂）同时促进成核、抑制晶粒过度生长，并作为路易斯碱配体钝化界面缺陷，实现了高质量空间限域CsPbI₃纳米晶薄膜的大规模制备。
2. 实现深红光钙钛矿LED性能突破：器件EQE达23.4%，亮度超过10000 cd·m⁻²，且在900 mA·cm⁻²高电流下仍保持>20%的EQE，综合性能处于深红光LED领域领先水平。
3. 阐明“空间限域‑加速辐射复合”机制：通过纳米晶结构增强载流子限域效应，显著提升辐射复合速率（提高近5倍），并降低缺陷密度，协同推动光致发光量子产率与器件效率的大幅提升。

_{W. Zhan, H. Wang, J. Guo, et al. “ Bulk Fabrication of Space-Confined CsPbI3 Nanocrystal Films Toward Efficient and Bright Deep-Red LEDs.” Advanced Materials (2025): e18255.}

https://doi.org/10.1002/adma.202518255