山形大学《AOM》：证明了配体交换和钝化层能够提高LED效率

论文链接：

https://doi.org/10.1002/adom.202000289

近年来，金属卤化物钙钛矿由于其独特的光电特性，包括高的光致发光量子产率(PLQY)和具有窄全宽半高宽(FWHM)的高颜色纯度，被认为是开发下一代发光器件(LED)的理想材料。金属卤化物钙钛矿的通式为ABX3(A=烷基胺，Cs，B=Pb，Sn，X=Cl，Br，I)，具有广泛的组成和结构维度，如多晶3D块体、准2D、和纳米晶(NCS)结构。钙钛矿的卤化物阴离子组成可以很容易地控制紫外和近红外区之间的光学带隙和发射波长。

基于绿色、红色和近红外钙钛矿结构的LED已经显著提高了20%以上的外量子效率(EQE)。然而，发射波长在450-490 nm之间的蓝到天蓝色钙钛矿型LED还需要进一步的研究来提高它们的性能。传统的蓝色钙钛矿由混合卤化物(Cl/Br)组成，蓝色区域的发射颜色可以通过改变卤化物阴离子的混合比例来调节。天蓝色LED用3D体钙钛矿型发光材料的发光亮度超过3000cdm2，电致发光峰值波长为475 nm EQE为1.7%。

用于改善LED性能的另一种策略涉及使用没有混合卤化物组合物的准2D钙钛矿，如蓝色钙钛矿LED所展示的那样，以防止在外加电场下的阴离子分离。由苯乙基铵和异丙基铵组成的准2D钙钛矿薄膜的PLQY高达80%以上，在477 nm处有天蓝色发射。它们的准2D钙钛矿型发光二极管的亮度为2480 cd m2，等量子效率为1.5%，天蓝色发射波长为490 nm。基于苯乙基溴化铵的准2D钙钛矿型发光二极管在发射波长480 nm EQE达到5.7%，最大亮度3780 cdm2。