5月11日，Wiley 旗下的材料顶刊《先进材料》(Advanced Materials )在线发表了物理科学与技术学院方国家教授团队有关钙钛矿蓝光发光二极管(LED)的重要研究进展。论文题为“Multi-functional Additive Strategy Enables Efficient Pure-Blue Perovskite Light-emitting Diodes”（《多功能添加剂策略实现高效的纯蓝光钙钛矿LED》）。

物理科学与技术学院2020级博士生刘永杰为论文第一作者，物理科学与技术学院方国家教授、柯维俊教授、王倜研究员为通讯作者。合作者还有王舒欣、余知秋、陈国毅、王成等研究生。武汉大学物理科学与技术学院为论文唯一署名单位。

有机无机杂化铅卤钙钛矿在发光方面表现出卓越的性能，三基色中的红光和绿光发射器件的外量子效率已经超过了20%。然而，实现465-475 nm纯蓝光发射的高性能钙钛矿LED仍然是一个巨大的挑战。鉴于此，2023年武汉大学王倜&柯维俊&方国家于AM刊发多功能添加剂策略可实现高效的纯蓝光钙钛矿LED的研究成果。通过在准二维p-F-PEA₂Cs_n−1Pb_n(Br, Cl)_3n+1钙钛矿多晶薄膜中添加溴化苯乙胺(PEABr)和苯乙胺三氟乙酸盐(PEATFA)优化钙钛矿薄膜，具有更低吸附能的PEA+阳离子的添加能够有效调控多晶钙钛矿薄膜中的低维n值相分布，极大地改善准二维钙钛矿薄膜内的电荷传输；TFA^-阴离子中的C=O基团和钙钛矿晶格相互作用钝化表面缺陷从而大大提升了薄膜的荧光量子效率；由于TFA^-中C=O基团和钙钛矿的结合导致-CF₃基团暴露在外侧，在钙钛矿薄膜外层形成了一层具有明显指向性的偶极子，从而抬升了薄膜的费米能级，降低了器件工作过程中电子注入势垒。因此，优化后的器件在 468 nm处表现出11.87%的最大外量子效率，并具有稳定的光谱输出，这是迄今为止报道的纯蓝光钙钛矿LED的最高值。除量子点方式制备蓝光钙钛矿LED以外，这项研究为制备高效纯蓝光LED提供了新的思路和解决方案。

该研究得到了科技部、国家自然科学基金委、湖北省科技厅等项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202302161