环戊胺溴盐相调控制备稳定的2D/3D钙钛矿发光二极管
钙钛矿材料因其制备方法简单，发光颜色连续且可调，发光峰窄等优势被视为理想的发光和显示材料，钙钛矿发光二极管逐渐成为研究热点，被认为是下一代显示和照明技术的有利竞争者。但器件稳定性成为制约其进一步发展的关键问题。2D/3D钙钛矿可以提高激子束缚能并限制电荷载流子被认为是高效、稳定发光器件的候选材料。其构建通常需要引入大尺寸的有机铵盐，目前常用的苯乙胺等制备的钙钛矿相分布复杂，其中低n相作为陷阱，易引发复合导致器件性能下降。此外，配体过量引入导致的相杂质、钙钛矿形成过程中在表面或晶界的缺陷都会不同程度制约其性能。这些因素使得2D/3D钙钛矿中相调控及钝化缺陷愈加重要，这需要进一步探索更先进的配体。
基于此，我们首次将环戊胺溴盐(CyPA·HBr)作为配体引入钙钛矿FAPbBr3，通过CyPA部分取代FA来构建混合的2D/3D钙钛矿实现精细的相调控及有效的缺陷钝化。以n=3及3D相组成的2D/3D钙钛矿薄膜表现良好的覆盖率及粗糙度，晶粒尺寸较小，有利于其在发光二极管中的应用。与此同时，CyPA·HBr的引入有效钝化钙钛矿薄膜中的缺陷，降低缺陷密度，优化后的钙钛矿二极管在不同电压下实现稳定的绿光发射，最大亮度为9408 cd m-2，外部量子效率为6.55％，半峰宽为22 nm，半衰期是采用苯乙胺构建的钙钛矿材料的两倍。该工作为制备稳定的钙钛矿发光器件的材料筛选提供了一种新的思路，并具有一定的应用前景。相关结果发表在Chem. Eng. J上(https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.124787)。
文章情况
Mengna Sun, Feng Zhang, Xiyu Luo, Dongdong Zhang and Lian Duan. Mixed 2D/3D perovskite with fine phase control modulated by a novel cyclopentanamine hydrobromide for better stability in light-emitting diodes. Chem. Eng. J.
