金属卤化物钙钛矿量子点因其接近100%的光致发光量子产率、高色纯度、可调发射波长以及与溶液加工工艺的兼容性,已成为广色域量子点显示应用的有力候选材料。近年来,在提升钙钛矿量子点发光二极管的外量子效率方面取得了显著进展。然而,实现符合Rec. 2100颜色标准(发射峰约467 nm,CIE y坐标约0.046)的深蓝色钙钛矿QLED仍然面临重大挑战。这些挑战主要源于两个关键障碍:混合卤素钙钛矿量子点的本征相分离;缺陷诱导的非辐射复合以及颗粒间的离子均匀性问题。
为实现深蓝色发射,需要较高的Cl掺入比例。然而,在混合卤素钙钛矿晶格中,Cl⁻与Br⁻之间离子半径和形成能的显著差异会促进外部刺激下(如光、电场或热应力)卤素离子的重新分布,导致富Cl区和富Br区的形成。这种相分离不仅会引发不可逆的发射红移和光谱展宽,也是器件性能退化的重要机制。同时,高Cl体系在宽禁带中引入了大量深能级陷阱态。这些缺陷态作为卤素离子迁移的扩散路径,破坏了钙钛矿晶格的结构完整性和器件的光谱稳定性。现有的缺陷钝化策略(如多配体调控)主要针对提升器件效率,但常常忽略了与色纯度和光谱稳定性相关的挑战。实现这一目标需要对量子点的生长动力学和卤化物的均匀分布进行精确调控,因为控制不当可能导致电致发光展宽。因此,精确调控每个配体的功能作用对于在深蓝色钙钛矿QLED中同时实现窄发射线宽和稳定发射至关重要。
南京理工大学曾海波、Qingsong Shan等人发展了一种配体介导的晶粒隔离策略,以均匀化深蓝色量子点中的卤化物分布并窄化发射光谱。得益于优化的卤化物分布和降低的缺陷密度,所制备的深蓝色QLED在2.8–7.0 V偏压范围内展现出稳定的电致发光发射,具有13.4 nm的极窄半峰全宽和99.1%的Rec. 2100色域覆盖率。
【结果】
【原文链接】
Ligand-Mediated Intergrain Isolation Strategy for Narrow-Emission Deep-Blue Perovskite Quantum Dot Light-Emitting Diodes
Xiuting Wu, Tianjun Hu, Qingsong Shan, Hong Zhong, Yuqin Su, Linxiang Yang, Beichen Yuan, Junhui Dai, Yuhao Zhang, Qiangyu Dai, Xiaoming Li, and Haibo Zeng
ACS Photonics
DOI: 10.1021/acsphotonics.6c00072【原文PDF】
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