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袁方

副教授 博士生导师 硕士生导师

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  • 所在单位: 电子科学与工程学院
  • 学历: 博士研究生毕业
  • 办公地点: 中国西部创新港四号巨构4-2083室
    兴庆校区教二南楼529室
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祝贺朱沛超同学在《ACS Applied Materials & Interfaces》发表新成果:P=O双界面协同工程实现高效天蓝光全溴准二维钙钛矿发光二极管

发布时间:2026-04-16
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2026-04-16
文章标题:
祝贺朱沛超同学在《ACS Applied Materials & Interfaces》发表新成果:P=O双界面协同工程实现高效天蓝光全溴准二维钙钛矿发光二极管
内容:

本研究针对天蓝光全溴准二维钙钛矿发光二极管(PeLEDs)中存在的能级失配、电荷注入失衡以及非辐射复合严重等核心挑战,提出了一种基于P=O功能化小分子的双界面协同调控策略。通过在钙钛矿发光层的上下界面分别引入两种含P=O基团的分子,实现了对界面性质与薄膜体相结构的同步优化。

  1. 底部界面工程:采用含P=O官能团的自组装小分子2PACz作为空穴传输层,通过氢键作用精准调控准二维钙钛矿的相分布,显著降低空穴注入势垒,并钝化埋底界面缺陷。

  1. 顶部界面工程:在反溶剂中引入高三线态能级分子DPEPO,利用其P=O基团与未配位Pb2+离子的配位作用,有效钝化钙钛矿上表面缺陷,同时构筑激子能量保护墙,抑制激子在电子传输层界面的非辐射能量损失。

  1. 相分布与薄膜质量优化:双界面协同作用促使准二维钙钛矿的相分布向n = 3n = 4发光主相集中,抑制低n相(n = 2)及大n相(n ≥ 5)的形成,从而优化了能量转移路径。薄膜光致发光量子产率(PLQY)从31%大幅提升至68%,表面粗糙度降低至3.1 nm

基于该双界面工程策略,成功制备了发光峰位于490 nm的天蓝光PeLED,器件峰值外量子效率(EQE)达到15.12%,最大亮度为2948 cd/m2,同时在工作电压下展现出优异的光谱稳定性,且器件运行寿命较参比器件提升约60%。该研究通过上、下界面的协同功能化设计,同步解决了载流子注入平衡、缺陷钝化及激子能量管理三大难题,为发展高效、稳定的蓝光钙钛矿发光二极管提供了通用且可规模化的界面调控新范式。