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金属卤化物钙钛矿在下一代发光二极管（LED）中展现出广阔的应用前景，特别是在近红外范围内，它们的表现优于有机和量子点材料。然而，钙钛矿发光二极管仍然无法与昂贵的III-V族半导体设备相比，这些设备在高亮度下能够实现超过30%的外量子效率。在众多影响因素中，控制晶粒生长和纳米尺度形貌是进一步提升器件性能的关键。本文普渡大学窦乐添等人提出了一种晶粒工程方法，结合溶剂工程和异质结构构建，以提高光出耦效率和缺陷钝化效果。溶剂工程能够精确控制晶粒的大小和分布，从而将光出耦效率提高至约40%。通过构建2D/3D异质结构，采用共轭阳离子减少缺陷密度并加速辐射复合。最终，所得到的近红外钙钛矿发光二极管达到了31.4%的峰值外量子效率，并展示了最大亮度929 W sr−1 m−2。这些研究结果表明，钙钛矿发光二极管在实际应用中具有作为高性能、低成本近红外光源的潜力。
Baek, SD., Shao, W., Feng, W. et al. Grain engineering for efficient near-infrared perovskite light-emitting diodes. Nat Commun 15, 10760 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-024-55075-3
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