




基于钙钛矿量子点(QDs)的近红外发光二极管(NIR LEDs)在夜视、生物医学治疗和光通信等领域具有广阔的应用前景。近红外钙钛矿量子点发光二极管(QLEDs)近年来取得了重大进展,过去两年中外量子效率(EQE)已超过20%,但仍面临辐射亮度低和工作稳定性差的问题。本文南京理工大学陈嘉伟、沈亚龙和曾海波等人采用氨基磺酸铵(ASA)构建了量子点表面氢键网络,从而实现了高辐射亮度和长工作寿命的QLEDs。氨基磺酸铵与FAPbI₃量子点形成N─H···I和N─H···O氢键,抑制了FA⁺和I⁻的脱附,稳定了量子点表面结构。所制备的QLED在785 nm处实现了高达109167 mW·sr⁻¹·m⁻²的辐射亮度,最大EQE为20.4%,并在初始辐射亮度1000 mW·sr⁻¹·m⁻²下表现出1286分钟的优异工作稳定性,较此前报道的最高辐射亮度(<40000 mW·sr⁻¹·m⁻²)和最长寿命(160分钟)均有显著提升。该工作为提高钙钛矿近红外QLED的辐射亮度和工作稳定性提供了实用解决方案,并推动了其产业化进程。本文要点:
创纪录的辐射亮度与工作寿命器件辐射亮度达109 167 mW·sr⁻¹·m⁻²,较此前记录提高近3倍;在初始亮度1000 mW·sr⁻¹·m⁻²下T₅₀寿命达1286分钟,是此前最好结果的8倍以上。
表面氢键网络新机制ASA分子同时提供氢键供体(N–H)和受体(–SO₃⁻),形成电荷辅助的N–H···I和N–H···O双重氢键,协同抑制表面空位(V_FA、V_I)生成,并阻止α→δ相变,从根本上提升了量子点的结构稳定性。
兼顾高电流密度下的效率保持目标QLED在200 mA·cm⁻²的高电流密度下仍保持10%的EQE,而此前报道的器件在30 mA·cm⁻²时EQE已降至10%以下,展现出优异的效率滚降抑制能力,为高亮度应用提供了可能。
参考文献:
J. Chen, G. Lu, C. Ye, et al. “Surface Hydrogen-Bond Network Construction in Perovskite Quantum Dots for Bright and Stable Near-Infrared Light-Emitting Diodes.” Advanced Functional Materials (2026): e76696.
https://doi.org/10.1002/adfm.76696
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