控制溶液法制備錫鈣鈦礦的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)對(duì)于實(shí)現(xiàn)高性能無鉛光電器件至關(guān)重要,但同時(shí)也極具挑戰(zhàn)性。鑒于此,2025年5月30日南京工業(yè)大學(xué)常進(jìn)&王建浦&黃維院士于AM刊發(fā)錫基鈣鈦礦界面定向生長用于高效發(fā)光二極管的研究成果,本文證明了基底調(diào)控的界面成核控制著錫基鈣鈦礦的晶體生長取向和薄膜質(zhì)量。結(jié)果表明,原始的PEDOT:PSS基底通過強(qiáng)的PEDOT+-[SnI3]nn?相互作用誘導(dǎo)以底部界面為主導(dǎo)的成核,從而驅(qū)動(dòng)錫鈣鈦礦快速向上結(jié)晶,并產(chǎn)生光致發(fā)光量子效率(PLQE:≈26%)較低的粗糙薄膜。用檸檬酸鉀(PC)進(jìn)行策略性基底改性可削弱PEDOT+-[SnI3]nn?相互作用,從而在溶劑蒸發(fā)過程中將成核起始點(diǎn)重定向至頂部界面。這導(dǎo)致錫鈣鈦礦受控向下結(jié)晶,形成具有更高結(jié)晶度和優(yōu)異光電性能(PLQE:≈41%)的光滑薄膜。優(yōu)化后的錫基鈣鈦礦發(fā)光二極管(LED)實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)紀(jì)錄的性能,外量子效率達(dá)到12.8%,最大輻射亮度達(dá)到190 W sr?1 m?2,這是迄今為止已報(bào)道的錫基鈣鈦礦近紅外LED的最高性能。這項(xiàng)工作證明了界面導(dǎo)向結(jié)晶控制是實(shí)現(xiàn)高性能錫基鈣鈦礦光電器件的有效策略。
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