无机材料学报杂志论文投稿须知？

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无机材料学报杂志投稿须知

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1.长程有序助力钙钛矿QLED高性能化

作者：吕昕怿,相恒阳,曾海波

作者单位：南京理工大学

关键词：钙钛矿量子点;长程有序;配体交换;显示材料;量子点发光二极管

　　摘 要: 钙钛矿量子点在显示应用方面具有独特优势, 然而在高亮度下其长期稳定性仍是一个巨大的挑战。本文聚 焦于钙钛矿量子点及其发光薄膜形貌的调控进展, 阐述了长程有序的钙钛矿量子点薄膜对其电致发光性能的影响, 并展望了其在提升钙钛矿量子点电致发光稳定性方面的发展前景。  

　　新型显示是国家战略性新兴产业之一, 也是中 日韩和欧美等国相互竞争的产业高地, 其全球市场 规模高达千亿美元。量子点在实现高色纯度、宽色 域、低成本宏量制备等方面具备显著优势, 成为新 一代显示用发光材料的研究热点, 并于2023年获得 了诺贝尔化学奖[1-3] 。然而, 在围绕量子点的显示应 用中, 量子点及其显示器件的效率和稳定性仍然是 巨大挑战[4] 。追求效率往往以牺牲稳定性为代价, 而 提高稳定性可能会降低发光效率, 凸显了设备优化 所需的微妙平衡[5] 。

　　在这个背景下, 钙钛矿量子点成为了备受期待 的竞争者, 不到十年的时间, 钙钛矿相关材料和器 件的外量子效率(EQE)已经从 0.1%发展到超过 20%[6-8] 。而且其在高清显示所需的色彩纯度方面显 露出独特的优势, 具有超过 140% NTSC 标准色域 范围的钙钛矿量子点, 比传统产品更出色, 目前只 有钙钛矿量子点发射器可以满足国际电信联盟推出 的 Rec. 2020 标准, 显示了它们进一步改变显示技术的潜力[9-10] 。然而, 从实验室到实际应用的转变并 非没有障碍。

　　钙钛矿量子点显示器件面临的最重要挑战之一 是在苛刻的工作条件下保持其稳定性。尽管出色的 色彩纯度和广泛的色域使它们成为下一代显示器的 理想选择, 但对其长期性能和可靠性的担忧仍然存 在[11] 。特别是在不影响稳定性的情况下实现高亮度 水平仍然是研究和行业领域的关注焦点[12-13] 。

　　2024 年苏州大学王亚坤和廖良生教授团队[14] 从器件稳定性机理研究出发, 深入剖析影响钙钛矿 量子点发光器件稳定性的因素, 提出了一种量子点 薄膜序构化调控的新理念, 并实现了在器件稳定性 方面提升 100 倍的重大突破。该团队开发了一种双 配体协同策略, 通过富碘剂进行阴离子交换和缺陷 态钝化, 同时利用原位生成强酸的化学反应剂溶解 小尺寸量子点, 并有效去除导电率较低的配体, 制 备了长程有序、致密、均匀和无缺陷的薄膜(图 1)。

　　得益于这种长程有序的量子点薄膜, 量子点的 导电性及稳定性得到了显著提升。基于这一新型策 略, 该团队成功制备了兼具高发光效率和高稳定性 的量子点发光器件。所制备的钙钛矿量子点发光器 件在电压为 2.8 V、亮度为 1000 cd·m–2 的工作条件 下, EQE 超过了 20%, 同时工作寿命相对提高了 100 多倍, 为同类器件的最高值(图 2)。

　　综上所述, 该工作不仅从理论上提供了一种可 控制备长程有序钙钛矿量子点薄膜的新方法, 而且 从技术应用层面首次实现了导电性-高效率-高稳定 性的有效统一, 取得了关键技术突破, 为量子点显 示器件商业化应用提供了新的策略。