近日，我院青年教师陈平课题组的最新研究成果“12-Crown-4 ether assisted in-situ grown perovskite crystals for ambient stable light emitting diodes”以Original Paper在纳米能源类TOP期刊Nano Energy (95, 107000, 2022)上发表。西南大学物理科学与技术学院为第一完成单位，陈平副教授为最后通讯作者，指导的19级硕士研究生项婷为第一作者。

图1. 12-Crown-4 ether辅助原位生长的钙钛矿晶体具有较厚的PbBr₄层(n>55)，提高了钙钛矿发光二极管的性能和稳定性。

具有准二维结构L₂(SPbX₃)_n−1PbX₄的金属卤化物钙钛矿，由于具有高光致发光量子产率、高载流子迁移率、低陷阱密度和高激子结合能等优异的光电性能而成为最有前途的高效钙钛矿发光二极管材料之一。准二维钙钛矿最重要的特征之一是混合具有不同数量的PbBr₄八面体层晶体时的自建立多量子阱结构。从带隙较大的晶体到带隙最窄的晶体，有效的能量漏斗已经被证明在几皮秒内。因此，由于能量限制效应，辐射复合会增强。然而，在量子阱结构形成过程中，晶体生长的控制一直是一个难题。在本研究中，陈平副教授团队证实通过降低溴化苯乙胺与钙钛矿骨架的配位速率可形成具有较厚的PbBr₄层(n>55)钙钛矿晶粒，小n相(n=1、2和3)的产生明显被抑制，从而形成n≥4相的平坦能级结构。在没有量子阱结构的情况下，n≥4激发态的产生速率在~0.77皮秒内，同时激发态的衰减慢得多。优化薄膜具有较低的陷阱密度，从而提高了载流子迁移率、载流子扩散长度和光致发光量子产率。最优器件在大气中测得的发光和EQE半寿命分别超过~17和43小时，是基于PEA₂Cs_n-1Pb_nBr_3n+1钙钛矿的最稳定的器件。

近年来，陈平副教授一直致力于“金属卤化物钙钛矿发光材料与器件”中的关键物理问题研究，包括自旋-轨道耦合、电子-空穴自旋交换、能量/载流子转移、离子迁移、材料体相/界面极化过程等。该工作是继本课题组发表Nano Energy (50, 615, 2018)、Laser&Photonics Reviews (15, 2000495, 2021)一系列论文之后取得的又一重要成果。该文章得到了重庆市自然科学基金面上项目(项目号：cstc2019jcyj-msxmX0015)的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107000

撰稿：陈平

核稿：邓涛