澳门科技大学唐建新&华东师范大学李艳青&350vip浦京集团(中国)股份有限公司王文军LPR综述:蓝色发光的卤化物钙钛矿材料: 制备、进展与挑战

一、成果简介

        卤化物钙钛矿材料因其优异的光学和电学性能而成为一种有发展前景的半导体显示材料。高效的蓝色钙钛矿发光二极管(PeLEDs)是全彩显示器和固态照明应用的基础,但其效率和稳定性仍然远远落后于红色和绿色类似物。

       本文综述了蓝色光致发光器件的关键影响因素和新策略。本文首先详细讨论了获得蓝色发射钙钛矿的有效策略,然后系统阐述了近年来蓝色发射PeLEDs的研究进展和策略,包括基于不同结构钙钛矿材料的物理性能和显著改进。最后,总结了蓝光发光发光二极管在效率、稳定性、铅毒性和制造技术等方面面临的主要挑战,并对未来的研究方向进行了讨论。

图文导读

 

Schematic diagram of the PeLED with blue shift emission.

三、结论与展望

蓝色钙钛矿发射材料因其诱人的光电性能而受到广泛的研究。在这篇综述中,我们重点介绍了蓝色钙钛矿研究的最新进展,并为解决未来研究的主要挑战提供了一个合理的策略。本文通过卤素调制、离子掺杂和量子限制等方法全面讨论了钙钛矿晶体蓝移发射的关键策略。并详细总结了近年来不同类型钙钛矿的研究进展,如3D、2D/准2D、NCs、器件结构等。我们提出了膜形态和高缺陷密度对限制三维钙钛矿膜有效发射的影响。然后,我们通过组成调制、相位调制工程、缺陷钝化和功能层设计的基本策略,阐述了蓝色PeLEDs对高效发射和稳定性的积极影响。同时,总结了目前合成纳米胶体的主要方法,分析了通过配体优化和金属掺杂获得高质量纳米胶体薄膜的主要策略。并从能级和界面两个方面描述了基于器件结构的高效蓝光发射。此外,我们还讨论了蓝色PeLEDs在效率、稳定性和制备过程方面的关键挑战,然后评估了不同解决策略的发展潜力。显示和照明技术的未来离不开高效稳定的蓝色钙钛矿材料。值得注意的是,高缺陷密度仍然是影响器件效率和稳定性的主要因素,因此合理的缺陷钝化策略值得进一步深入探索。特别是对钙钛矿薄膜晶体形核和生长机制的分析,可以揭示器件内部缺陷形成的原因,并进一步促进实现具有可控尺寸和晶体取向的薄膜。此外,不同工艺在结晶动力学上的显著差异是钙钛矿商业化应用的一个隐藏问题,因此开发具有高再现性和普遍适用性的钙钛矿材料和加工技术是未来研究的重点之一。然而,PeLED的深度发展潜力仍值得期待,在商业应用方面有望超过OLED和QLED。虽然还有更多的问题有待解决,但我们希望这篇综述可以为未来的研究提供可靠的发展思路,并带来对蓝色PeLEDs的全面认识。

四、论文信息

Blue Halide Perovskite Materials: Preparation, Progress, and Challenges

Kai Zhang, Long-Xue Cao, Yingyi Tang, Yi Yu, Yang Shen, Bingfeng Wang, Wen-Jun Wang, Yan-Qing Li, Jian-Xin Tang

First published: 18 December 2022

https://doi.org/10.1002/lpor.202200689

审稿:刘才龙