鈣鈦礦發光二極管（PeLED）因其性能優異、可溶液加工、發光色純度高且光譜可調等優點而得到廣泛關注。通過研究者的不懈努力，目前已在藍光、綠光、紅光及近紅外光譜區間成功實現高效PeLED，彰顯出PeLED在全彩顯示與固態照明中的應用潛力。然而，鈣鈦礦材料對水分的高度敏感性導致其加工環境受到嚴格限制：目前絕大多數PeLED器件仍需在惰性氣氛（如氮氣手套箱）中制備，以避免材料受環境濕度影響而發生降解。盡管該策略可有效保障器件性能，但嚴苛的制備條件顯然不利于生產成本的降低。因此，開發低成本PeLED制備工藝對推進其應用具有重要意義。
鑒于此，西北工業大學材料學院納米能源材料研究中心佟宇/王洪強教授等人通過引入三氟乙酸甲脒（FATFA）調控準二維CsPbBr3鈣鈦礦的結晶和載流子復合，成功在空氣氛圍下制備出高性能PeLED。研究表明，TFA陰離子主要作用在于加速鈣鈦礦在空氣環境中的結晶過程，這有助于抑制環境水分對鈣鈦礦破壞產生的缺陷；FA陽離子可以取代Cs陽離子進入鈣鈦礦晶格以進一步降低缺陷密度。得益于上述有利效果，空氣中制備的準二維CsPbBr3鈣鈦礦薄膜質量和載流子復合特性得到顯著優化，使PeLED性能明顯提高，展現出16.01%的最大EQE和接近33000 cd m-2的最大亮度，器件穩定性亦得到改善，是目前報道的空氣中制備的性能最佳的綠光PeLED。相關工作以“Regulating Crystallization and Carrier Recombination of Quasi-2D Perovskite for Efficient Air-Processed Light-Emitting Diodes”為題發表在國際著名學術期刊《Nano Letters》上。論文第一作者為西北工業大學材料學院佟宇教授和材料學院碩士研究生王一博（導師：佟宇教授），通訊作者為西北工業大學佟宇教授、王昆副教授（微電子學院）和王洪強教授。
圖1.FATFA對鈣鈦礦結晶過程的調控
圖2.FATFA對鈣鈦礦薄膜載流子特性的調控
圖3.FATFA與鈣鈦礦成分之間的相互作用
圖4.FATFA對PeLED效率和穩定性的提升效果
論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c00165
（圖文：佟宇；審核：禹亮）
