自20世纪80年代初首次展示以来,量子点(QDs)成为高清晰度显示器的优秀光源,并于2023年获得了诺贝尔化学奖。自2014年钙钛矿LED首次展示以来,超高量子效率、简单的合成和易于调节的光学性质使钙钛矿纳米板(NPs)成为发光二极管(LED)的有前途的材料。广泛的努力已经生产出最先进的钙钛矿纳米板,在绿色和红色发射范围内,其外量子效率(EQE)均超过20%(表S1)。更宽的波长可调性和更清晰的发射提供了更宽的色域,以恢复自然色彩,使LED屏幕更加生动。由于人类的光敏感性在555nm处达到峰值,它也可以为满足不同用途的标准和实现更高的光亮度提供可能性(图S1)。
传统量子点的颜色调整策略是通过尺寸控制来实现的,这种控制依赖于前驱体组成、反应温度/时间和配体类型/比例等合成条件。此外,混合卤化物策略已广泛用于钙钛矿LED的发射波长调谐,该策略可以提供从深蓝到红外范围的大且连续的发射波长可调性。然而,由于在光激发或电致发光操作下卤化物偏析,混合卤化物钙钛矿材料总是存在颜色不稳定性。
虽然众所周知,带隙/发射波长随着量子点层的增加而变化,但仍然没有可用的报告证明有效的方法可以从具有特定整数原子层的发射器中剪裁电致发光(EL),同时在光电领域实现高效率。与传统量子点的尺寸控制和钙钛矿混合卤化物策略不同,这些NP led的发射依赖于原子单位电池单层的数量[PbX4](也定义为n相)。这一特性使得发射的波长具有特异性和离散性,类似于原子中的离散能级。此外,由于波长依赖于原子层数(ALN)而不是尺寸或成分,而更容易受制备条件的影响,因此固定特性可以使LED的发射波长具有很高的可重复性。此外,Förster共振能量转移(FRET)和电荷转移(CT)通常被认为是多相钙钛矿LED能量漏斗的原因。然而,对于合理设计LED至关重要的PL和EL中能量漏斗的确切机制和差异仍然存在激烈的争论和有待揭示,特别是在NP系统中,它可以不同于传统的体准二维(2D)钙钛矿。
北京大学王立刚 & 剑桥大学Richard H.Friend等人展示了有效的LEDs,可控制地从n = 3,4,5和≥7 ALN钙钛矿NPs中发射,并在607、638、669和728纳米处具有特定和离散的主峰。这些LEDs显示出26.8%的峰值外量子效率(EQE)和高波长再现性,批次之间的差异小于1到2 nm。在1.0毫安/平方厘米的条件下,获得了较高的颜色稳定性和最佳T50为267分钟的工作稳定性。



