近日,我校發(fā)光材料與信息顯示研究院、材料科學(xué)與工程學(xué)院魏展畫(huà)教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際權(quán)威期刊Advanced Materials上發(fā)表最新研究成果“Dendritic CsSnI3for Efficient and Flexible Near-Infrared Perovskite Light-Emitting Diodes”。Advanced Materials是材料與化學(xué)領(lǐng)域的頂尖期刊,在國(guó)際科研領(lǐng)域享譽(yù)盛名,最新影響因子為30.849。

高效的近紅外發(fā)光二極管在人臉識(shí)別、醫(yī)療診斷、夜視儀、光通訊等技術(shù)中有著非常重要的應(yīng)用,全無(wú)機(jī)的非鉛鈣鈦礦CsSnI3是最有希望制備出高效近紅外發(fā)光二極管的發(fā)光材料之一。但是,在基于CsSnI3的鈣鈦礦發(fā)光二極管中,空穴的注入遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了電子的注入,這使得載流子注入不平衡,導(dǎo)致器件效率低下。有鑒于此,魏展畫(huà)教授團(tuán)隊(duì)提出通過(guò)控制鈣鈦礦層與載流子傳輸層的接觸面積來(lái)調(diào)控載流子的注入和復(fù)合行為的策略。即在空穴傳輸層上制備枝晶狀的CsSnI3,僅讓它的底部與空穴傳輸層接觸,讓暴露出的側(cè)面和頂部與電子傳輸層接觸,這樣就使得鈣鈦礦與電子傳輸層之間的接觸面積遠(yuǎn)大于鈣鈦礦與空穴傳輸層之間的接觸面積。并且,這種“鈣鈦礦/電子傳輸層”的嵌入型結(jié)構(gòu)對(duì)電子和空穴形成了空間上的限域效應(yīng),增加了輻射復(fù)合概率。利用這種枝晶狀結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),研究團(tuán)隊(duì)突破了非鉛近紅外鈣鈦礦發(fā)光二極管的最高效率,制備出了外量子效率為5.4%的器件。更重要的是,枝晶狀結(jié)構(gòu)在制備柔性器件中有著天然優(yōu)勢(shì),枝晶狀鈣鈦礦薄膜可以在2000次彎折后保持形貌。

在該論文中,材料學(xué)院2019級(jí)博士生盧建勛和2019級(jí)碩士生關(guān)翔為共同第一作者,魏展畫(huà)教授為唯一通訊作者。該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(51802102、21805101、51902110),福建省自然科學(xué)基金(2020J06021、2019J01057、2020J01064),華僑大學(xué)科學(xué)研究基金(ZQN-PY607、ZQN-806)以及華僑大學(xué)研究生創(chuàng)新基金的大力支持。
論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202104414
(編輯:張為健)