廈門大學材料學院解榮軍教授團隊聯合復旦大學王利新教授團隊，在無鉛鈣鈦礦發光二極管（LED）研究中取得重要進展。該研究首次闡明了錫基鈣鈦礦CsSnI?在電場作用下發生電化學氧化是導致LED發光衰減的關鍵機制，提出了晶格摻雜與表面鈍化協同的調控策略，顯著提升了鈣鈦礦薄膜的結構穩定性及光電性能，成功制備出了高效率（EQE > 20%）、長工作壽命（初始輻亮度7.1 W·sr?1·m?2時，T50> 900小時）的錫基鈣鈦礦LED。該成果為高性能無鉛鈣鈦礦光電器件的理性設計提供了重要的理論支撐與技術路徑。相關論文8月28日發表于Science。
近紅外CsSnI?鈣鈦礦LED兼具低毒性、溶液可加工性及低成本等優勢，在光通信、夜視成像、數據存儲和生物醫學檢測等領域展現出廣泛的應用潛力。然而，Sn2?極易氧化且CsSnI?結晶動力學難以調控，導致CsSnI?薄膜中非輻射復合嚴重，其電致發光效率與工作穩定性明顯低于傳統量子點LED及鉛基鈣鈦礦LED。
研究團隊提出了晶格摻雜與表面鈍化協同的調控策略，通過穩定CsSnI?晶格、抑制非輻射復合及平衡載流子注入與輸運，成功構筑了性能優異的近紅外錫基鈣鈦礦LED。該研究表明，近紅外錫基鈣鈦礦LED在保持環境友好優勢的同時，光電性能取得了實質性突破，可為光通信、生物醫學成像等應用領域提供新型近紅外光源。
相關論文信息：https://doi.org/10.1126/science.aeg8955
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