佛州大学马必鹉教授课题组：具有增强电荷平衡和器件性能的蓝光PeLED钙钛矿发
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在此，佛罗里达州立大学马必鹉教授课题组报道了具有增强的电荷平衡和器件性能的蓝光PeLED钙钛矿发光层的带边控制。通过使用具有不同偶极矩的有机间隔阳离子，即苯乙基铵(PEA)、甲氧基苯乙基铵(MePEA)和4-氟苯乙基铵(4FPEA)，准二维钙钛矿的带边缘在不影响其带的情况下被调谐差距。详细的表征和计算研究证实，偶极矩修改的影响主要是静电，导致MePEA的电离能变化约为0.45 eV，4FPEA基薄膜的电离能变化约为?0.65 eV，相对于PEA基薄膜。随着电荷平衡的改善，与基于PEA的对照器件相比，基于MePEA准2D钙钛矿的蓝色PeLED的EQE增加了两倍。相关论文以题为“Band Edge Control of Quasi-2D metal Halide Perovskites for Blue Light-Emitting Diodes with Enhanced Performance”发表在Adv. Funct. Mater.期刊上。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202103299
钙钛矿发光二极管(PeLED)在器件稳定性和效率方面显示出快速发展，绿色、红色和近红外(NIR)发射PeLED的EQE超过20%。过去几年，蓝色PeLED也取得了显着进展，但它们的整体性能仍落后于低能量发射PeLED。此外，许多已报道的高效蓝色PeLED显示出天蓝色发射（峰值为480-495 nm），而不是彩色显示应用所需的纯蓝色发射（峰值约为465-479 nm）。
到目前为止，已经采用了几种策略来实现具有纯蓝色发射的PeLED，包括抑制混合卤化物钙钛矿和准二维相中的离子迁移，合成强量子限制的CsPbBr3纳米晶体，以及多量子阱钙钛矿的相位调制。尽管在调整纯蓝色发射的带隙和用于高光致发光量子产率(PLQY)的缺陷钝化方面取得了进展，但蓝色PeLED在电荷传输层和发射层(EML)之间的界面处仍然存在较大的电荷注入势垒，这会导致电荷不平衡。几个小组已尝试通过采用复杂的器件架构和电荷传输材料设计来改善蓝色PeLED的电荷平衡。另一种尚未得到充分探索的替代策略是控制钙钛矿发光层的能带边缘，以实现无障碍和欧姆电荷注入。
在金属硫属化物量子点中，通过表面配体的修饰来控制能带边缘能级已经得到了很好的研究，其中表面配体偶极矩的变化导致真空能级的变化。这种策略提供了对能级位置的精细控制，这可以使各种光电器件中的电荷传输层具有良好的能带对齐。这种带边调控可以扩展到准二维金属卤化物钙钛矿，尤其是具有由可工程有机阳离子分隔的薄金属卤化物层的低厚度（低n）相。
金属卤化物层的大表面积和有机间隔阳离子的有序排列可以提供准二维钙钛矿的明显且均匀的带弯曲。准二维钙钛矿中的有机间隔阳离子类似于自组装单层，已被广泛研究以控制不同类别材料的功函数。除了量子和介电限制之外，最近的研究表明，有机阳离子在控制准二维钙钛矿的许多光电特性方面发挥着重要作用，包括三重态激子管理、II型异质结构的形成和能带边缘态的改变。Jen等人通过操纵准二维钙钛矿中的阳离子偶极矩，在控制光伏应用中的能带排列方面显示出有希望的结果。
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