由南开大学袁明鉴教授、陈军院士、章炜研究员领衔的研究团队成功研发兼具世界一流性能及稳定性的纯红光钙钛矿电致发光器件(LED)。相关研究成果近日发表于《自然》。

钙钛矿材料具有荧光量子产率高、色纯度高、色域广等独特优势，被认为是下一代超高清显示技术的理想材料。作为红、绿、蓝三基色之一，纯红光钙钛矿LED对实现满足Rec.2100超广色域标准的下一代超高清显示系统至关重要。然而，纯红光钙钛矿LED长期受材料稳定性差这一问题困扰。

CsPbI3钙钛矿量子点具有尺寸依赖的可调带隙发光，是实现纯红光钙钛矿LED的理想材料。然而，CsPbI3钙钛矿本征相稳定性较差，其体相材料在室温下易发生相转变，转化为非光学活性相。此外，CsPbI3钙钛矿量子点由于粒径极小、表面能极大，导致其在室温下几乎无法稳定存在。因此，了解亚稳态CsPbI3钙钛矿量子点相转变机制，在此基础上发展高效相稳定性提升新策略，进而实现高效与高稳定兼备的纯红光钙钛矿LED，是推动钙钛矿发光材料在超高清显示应用的必然需求。

袁明鉴、陈军、章炜带领的研究团队长期从事高性能半导体光电转换材料及器件研究。在持续探索过程中，他们发现通过晶格应力操控实现钙钛矿局部晶格扭曲，可以显著增强亚稳态钙钛矿材料的相稳定性。

基于上述发现，研究团队提出“外延异质结界面应力操控”策略，首次利用全溶液法实现钙钛矿范德华外延异质结的大面积原位可控制备，成功突破材料稳定性与器件性能双重瓶颈，研发出高效与高稳定性兼备的纯红光钙钛矿LED，为下一代超高清显示技术发展提供了关键技术支撑。