摘要gydF4y2Ba
在绿色和红色波长中都实现了外部量子效率超过20%的钙钛矿发光二极管(PeLEDs)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba，gydF4y2Ba2gydF4y2Ba，gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba4gydF4y2Ba，gydF4y2Ba5gydF4y2Ba；然而，蓝光pleds的性能却落后了gydF4y2Ba6gydF4y2Ba，gydF4y2Ba7gydF4y2Ba．超微CsPbBrgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba量子点是实现高效稳定的蓝色pleds的有前途的候选者，尽管合成单分散的超小CsPbBr已被证明具有挑战性gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba量子点，并且在铸造成固体薄膜时难以保持其固相性质gydF4y2Ba8gydF4y2Ba．在这里，我们报道了适当耦合，单分散，超小钙钛矿量子点薄膜在衬底上的直接合成。我们开发了配体结构，能够在基于薄膜的合成过程中控制量子点的大小、单分散性和耦合性。配体上的头基(具有较高静电势的一侧)提供了空间位阻，抑制了层状钙钛矿的形成。尾部(静电势较低的一侧)使用卤化物取代进行修饰，以增加表面结合亲和力，将所得到的晶粒约束到量子限制制度内的尺寸。该方法实现了高单分散性(半最大宽= 23 nm，发射中心为478 nm)和强耦合。结果，我们报告了在480 nm和465 nm时，蓝色pled的外部量子效率分别为18%和10%，据我们所知，在钙钛矿蓝色led中，分别为1.5和2倍gydF4y2Ba6gydF4y2Ba，gydF4y2Ba7gydF4y2Ba．gydF4y2Ba
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确认gydF4y2Ba
国家重点研发计划项目(2022YFE0201500)资助。感谢中国国家自然科学基金(no 91956130, 62104116, 22121005和52072185)的资助。y.j感谢中国博士后科学基金(no. 1)资助的项目。2021 m701773)。我校感谢天津市杰出青年学者资助(编号:19 jcjqjc62000)。感谢SSRF光束线BL17B1、BL14B1、BL19U2、BL19U1和BL01B1工作人员提供的光束时间和SSRF用户实验辅助系统的帮助。本工作得到南开大学新物质结构分析平台的部分支持。gydF4y2Ba
作者信息gydF4y2Ba
作者及隶属关系gydF4y2Ba
贡献gydF4y2Ba
M.Y.想出了这个主意。M.Y, J.C.和E.H.S.指导了这个项目。Y.J.和M.Y.开发了QD胶片的SoS。c.s.， Liu Yuan和H.W.进行了器件的制备和表征。S.L.和Y.Y.进行了GIWAXS的测量和分析。Y.J, M.C, c.q和Yufang Liu进行了瞬态吸收表征并分析了数据。J.X, S.H.和E.H.S进行了理论计算。c.s.， k.w.， T.Z.和W.Z.进行了TEM表征。X.F.和刘亚琪帮助合成材料和收集数据。J.Y, S.G.和j.p提供了原理图和照片。 Y.J., J.X., J.C., M.Y. and E.H.S. co-wrote the paper. All authors discussed the results and commented on the manuscript.
相应的作者gydF4y2Ba
道德声明gydF4y2Ba
相互竞争的利益gydF4y2Ba
作者已经为这项工作向中国国家知识产权局(CNIPA)申请了临时专利。gydF4y2Ba
同行评审gydF4y2Ba
同行评审信息gydF4y2Ba
自然gydF4y2Ba感谢Hendrik Utzat和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。gydF4y2Ba
额外的信息gydF4y2Ba
出版商的注意gydF4y2Ba施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。gydF4y2Ba
扩展的数据图形和表格gydF4y2Ba
扩展数据图1 RGB QD薄膜的SoS。gydF4y2Ba
一个gydF4y2BaCsPbBr的PL和吸收光谱gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba和CsPbIgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba通过不同配体浓度(0 ~ 0.28 M)的SoS制备QD薄膜;插图:激发下的QD薄膜照片。自从CsPbIgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba由于缺乏相稳定性，我们无法稳定超微CsPbIgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba发射波长小于640 nm的量子点。gydF4y2BabgydF4y2Ba，gydF4y2BacgydF4y2Ba， CsPbBr的XRD谱图gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba（gydF4y2BabgydF4y2Ba)和CsPbIgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba（gydF4y2BacgydF4y2Ba) QD胶片。gydF4y2BadgydF4y2Ba， CsPbI的瞬态吸收光谱gydF4y2Ba3.gydF4y2BaQD薄膜(641 nm)。gydF4y2Ba
扩展数据图2 CsPbBr的透射电镜表征gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba量子点。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba我gydF4y2Ba， CsPbBr的TEM图像gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba(463 nm) (gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BacgydF4y2Ba), CsPbBrgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba(478 nm) (gydF4y2BadgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BafgydF4y2Ba)和CsPbBrgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba(515 nm) (gydF4y2BaggydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba我gydF4y2Ba量子点)。为了避免钙钛矿量子点可能发生的束损伤和相变，将活时间设置为保证剂量率低于10gydF4y2BaegydF4y2Ba一个gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba．平面间距离由平均距离值(gydF4y2BadgydF4y2Ba睡觉。gydF4y2Ba)在五个晶格条纹之间。计数超过50个量子点得到统计直径直方图。gydF4y2BajgydF4y2Ba，配体浓度、量子点薄膜峰值波长与量子点尺寸之间的关系。gydF4y2Ba
扩展数据图3钙钛矿二维形成可行性。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba， PEA的空间效应指数(STEI)gydF4y2Ba+gydF4y2Ba, MBAgydF4y2Ba+gydF4y2Ba和直接存储器存取gydF4y2Ba+gydF4y2Ba配体。gydF4y2BabgydF4y2Ba、PEA的八面体畸变指数和有效配位数gydF4y2Ba+gydF4y2Ba——或者MBAgydF4y2Ba+gydF4y2Ba-取代CsPbBrgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba(左)和MBAgydF4y2Ba+gydF4y2Ba-或DMAgydF4y2Ba+gydF4y2Ba代替CsPbIgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba(右)钙钛矿板。gydF4y2BacgydF4y2Ba，相互作用能(gydF4y2BaEgydF4y2BaintgydF4y2Ba)的相邻片段在它们的界面gydF4y2Ba+gydF4y2Ba——或者MBAgydF4y2Ba+gydF4y2Ba代替CsPbBrgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba钙钛矿板和MBAgydF4y2Ba+gydF4y2Ba-或DMAgydF4y2Ba+gydF4y2Ba代替CsPbIgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba钙钛矿板。gydF4y2BadgydF4y2Ba，地层能差(ΔgydF4y2BaEgydF4y2BafgydF4y2Ba)下载gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba和CsPbIgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba层状钙钛矿gydF4y2BangydF4y2Ba取值为1和2。gydF4y2Ba
图4 CsPbBr的瞬态吸收表征gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba量子点。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BahgydF4y2Ba， CsPbBr的瞬态吸收光谱gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba通过加入不同数量的配体(从0到0.28 M)，通过SoS制备QD薄膜。gydF4y2Ba
图5中间相粉末的XRD谱图。gydF4y2Ba
通过抗溶剂扩散法得到中间相粉末。所有的衍射峰都可以标为PbBrgydF4y2Ba2gydF4y2Ba－2gydF4y2Ba∙gydF4y2BaDMSO复杂。gydF4y2Ba
图6 CsPbBr稳态PL特性gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba不同封盖配体的QD薄膜。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba，gydF4y2BabgydF4y2Ba，稳态PL谱(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)及相应的PL峰值位置(gydF4y2BabgydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba钙钛矿QD薄膜具有不同的性能gydF4y2BaXgydF4y2Ba工商管理硕士gydF4y2Ba+gydF4y2Ba配体。gydF4y2Ba
图7钙钛矿QD薄膜的形态性质。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BafgydF4y2Ba， sem (gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BacgydF4y2Ba)及AFM (gydF4y2BadgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BafgydF4y2Ba) CsPbBr图像gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba(463海里;gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba，gydF4y2BadgydF4y2Ba), CsPbBrgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba(478海里;gydF4y2BabgydF4y2Ba，gydF4y2BaegydF4y2Ba)和CsPbBrgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba(515海里;gydF4y2BacgydF4y2Ba，gydF4y2BafgydF4y2Ba) QD胶片。均方根，均方根。gydF4y2Ba
扩展数据图8 RGB peled的EL性能。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba，gydF4y2BaJgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BalgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaVgydF4y2BaRGB peled曲线。gydF4y2BabgydF4y2Ba，不同电压下PeLEDs的EL谱。gydF4y2BacgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaegydF4y2Ba， EL峰值位置和FWHM随时间的变化。在初始亮度为~100 cd m的条件下进行了运行稳定性测试gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba．gydF4y2BafgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba我gydF4y2Ba，半衰期(gydF4y2BaTgydF4y2Ba50gydF4y2Ba)测量ped。gydF4y2Ba
图9 peled直方图。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BahgydF4y2Ba， EQEs峰值直方图(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BadgydF4y2Ba)和最大亮度(gydF4y2Ba超高频gydF4y2Ba)基于CsPbBr的peled值gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba(463海里;gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba，gydF4y2BaegydF4y2Ba), CsPbBrgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba(478海里;gydF4y2BabgydF4y2Ba，gydF4y2BaggydF4y2Ba), CsPbBrgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba(515海里;gydF4y2BacgydF4y2Ba，gydF4y2BafgydF4y2Ba)和CsPbIgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba(678海里;gydF4y2BadgydF4y2Ba，gydF4y2BahgydF4y2Ba量子点)。详细数据已在补充附注中提供gydF4y2Ba9gydF4y2Ba．gydF4y2Ba
补充信息gydF4y2Ba
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该文件包括“补充说明”1-10、“补充图”1-22、“补充表”1-3和“补充参考资料”。gydF4y2Ba
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蒋勇，孙超，徐杰，孙超。gydF4y2Baet al。gydF4y2Ba量子点固体的基板合成。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba612gydF4y2Ba， 679-684(2022)。https://doi.org/10.1038/s41586-022-05486-3gydF4y2Ba
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