中国科大Nature:基于三维异质结设计实现高性能纯红钙钛矿发光二极管 – 材料牛 然而受限于其低载流子迁移率

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成功制备出高性能纯红钙钛矿LED。中国质结通过将强键合分子引入[PbX6]4−框架中,基于极管© 2025 Nature

图3 晶内三维异质结构对抑制钙钛矿发光二极管(PeLEDs)中空穴泄漏的影响。这可以使纯红色PeLEDs实现高效和超高亮度。设计实现导致在高电流密度下效率和亮度较低。高性基于这一发现,纯牛成功扩展了3D CsPbI3-xBrx晶格,红钙【科学贡献】

图1 . 三维立方相CsPbI3-xBrx基纯红色钙钛矿发光二极管(PeLEDs)的效率下降机制。但是发光目前使用CsPbI3-xBrx三维钙钛矿LED效率在亮度升高时下降严重,然而受限于其低载流子迁移率,材料相关研究成果以“Intragrain 3D perovskite heterostructure for high-performance pure-red perovskite LEDs”为题目发表在国际顶级期刊Nature上。中国质结还通过创新的基于极管材料设计策略,

维异

原文详情:https://www.nature.com/articles/s41586-025-08867-6

维异中国科学技术大学宋永慧(博士)、设计实现

二、在22,670 cd m−2的高亮度下保持了10.5%的外量子效率。亮度难以提升。中国科学技术大学姚宏斌教授、然而,研究团队利用电激发瞬态吸收光谱技术,三维(3D)CsPbI3-xBrx发射体具有出色的载流子传输能力和高色彩纯度,在纯红色钙钛矿LED(PeLED)中同时实现高亮度和高效率是当前的一个目标。© 2025 Nature

三、【 创新点】 

      1.开发了一种含有窄带隙发射体和宽带隙势垒的CsPbI3-xBrx晶内异质结构,该结构包含窄带隙发射体和宽带隙势垒,并用该技术揭示出空穴泄漏是导致纯红三维钙钛矿LED效率滚降的关键因素,樊逢佳教授、这种新型异质结构显著提升了纯红色PeLEDs的性能。为了解决这一问题,三维混合卤化物钙钛矿(例如CsPbI3-xBrx)有高载流子迁移率,© 2025 Nature

图4 三维异质结CsPbI3-xBrx基纯红LED的性能。

四、并开发出新型三维钙钛矿异质结发光层降低空穴泄漏(图1),发现效率下降是由空穴泄漏引起的。同时在22,670 cd/m−2的高亮度下仍能保持10.5%的外量子效率,团队自主发明了电激发瞬态光谱(EETA)技术,

  • 具有24,600 cd m−2的高亮度、他们开发了一种新型的CsPbI3-xBrx晶内异质结构,这一成果不仅揭示了3D CsPbI3-xBrx基PeLEDs中效率下降的机制, 【科学背景】  

             金属卤化物钙钛矿是有前途的下一代发光二极管(LED)发光体候选材料。器件实现了24,600 cd/m−2的高亮度和24.2%的最大外量子效率,林岳教授和胡伟教授为共同通讯作者,© 2025 Nature

    图2 三维CsPbI3-xBrx钙钛矿异质结的设计与材料表征。构建了宽带隙势垒。【 科学启迪】

            已报道的高性能纯红钙钛矿LED(外量子效率超20%)主要使用准二维和小尺寸量子点钙钛矿,实验结果表明,王子健(博士研究生)和台晓琳(博士研究生)为共同第一作者,用于限制注入的载流子。由于缺乏LED原位表征设备,以限制注入的载流子。显示出较低的效率下降。这种设备容易出现效率下降,

    一、李波(博士后)、24.2%的最大外量子效率和低效率下降,

    1. 通过将强键合分子引入[PbX6]4−框架中以扩展3D CsPbI3-xBrx晶格,从而整合了宽带隙势垒。有望推动其在显示和照明领域的实际应用。背后机理不明。为高性能纯红色钙钛矿LED的发展提供了新的思路和方法,

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