尽管绿色和红色金属卤化物钙钛矿发光二极管取得了长足进步,但蓝色钙钛矿发光二极管,尤其是符合最新Rec. 2020色域标准的深蓝色钙钛矿发光二极管(定义为国际照明委员会y坐标(CIEy)小于0.06),由于严重的相分离引起的电致发光光谱偏移和加宽带隙钙钛矿发射体中的激子利用率低,因此落后很多。鉴于此,2025年2月3日吉林大学物理学院凝聚态物理系王宁与吉林大学材料科学与工程学院张立军&河北工业大学张紫辉&复旦大学杨迎国&上海大学杨绪勇于Nature Nanotechnology刊发低维钙钛矿的多价固定策略用于高效、光谱稳定的深蓝色发光二极管的研究成果,在此提出一种多价固定策略,通过引入多氟化含氧分子来实现高效且光谱稳定的深蓝色钙钛矿发光二极管。系统实验和广泛的 5,000 fs从头算分子动力学模拟表明,氢键(F···H–N)、离子键(F–Pb)和配位键(C=O:Pb)三种相互作用产生的多价效应的关键作用是协同稳定钙钛矿相并增强激子辐射复合。深蓝色钙钛矿发射体的激子浓度和激子复合率分别提高了1.66倍和1.64倍。在此背景下,目标钙钛矿发光二极管在深蓝色发射波长为459 nm时表现出高达15.36%的峰值外部量子效率,在恒定电流密度为0.45 mA cm-2时半衰期为144分钟。此外,在恒定的驱动电流下,深蓝色钙钛矿发光二极管60分钟内保持恒定的光谱峰,CIE色度坐标为 (0.136, 0.051)。
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