迫切需要具有窄发射线宽度、发射波长在620到635 nm之间的亮红色发光二极管 (LED) 来满足宽色域显示器的最新行业色彩标准Rec. 2020。CsPbI3钙钛矿量子点 (QDs) 是为数不多的满足这些标准的已知材料之一。不幸的是,CsPbI3钙钛矿量子点很容易转变为非红色发光相,并且当它们的发光波长被调整以适应Rec. 2020标准时受到进一步的降解机制的影响。近日,阿卜杜拉国王科技大学Osman M. Bakr,Omar F. Mohammed等研究发现两性离子卵磷脂配体可以在空气中长时间稳定CsPbI3 QDs钙钛矿相至少6个月,而对照样品只稳定几天。
本文要点:
1)用超稳定卵磷脂封端的CsPbI3量子点制备的LEDs表现出 7.1% 的外部量子效率 (EQE)(电致发光中心为634 nm)——打破了Rec. 2020红中全无机钙钛矿纳米晶体的记录。
2)制备的器件在7.5 V时达到1391 cd/m2的最大发光,在200 cd/m2时,它们的工作半衰期为33分钟(T50)─与对照样品相比提高了10倍。
3)密度泛函理论结果表明,用传统配体油酸和油胺封端的CsPbI3 QDs中的表面应变导致钙钛矿结构相的不稳定性。与之相反,卵磷脂结合几乎不会引起表面应变,并且对CsPbI3表面显示出更强的结合趋势。
该工作强调了两性离子配体在稳定CsPbI3 QDs 的钙钛矿相和粒径以用于各种光电应用方面的巨大潜力。
Wasim J. Mir, et al. Lecithin Capping Ligands Enable Ultrastable Perovskite-Phase CsPbI3 Quantum Dots for Rec. 2020 Bright-Red Light-Emitting Diodes. J. Am. Chem. Soc., 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c04637