摘要：由于实现具有宽光学带隙的高质量混合卤化物钙钛矿面临巨大挑战，蓝色钙钛矿发光二极管（PeLEDs）仍然发展缓慢。卤化物交换是调节PeLEDs发射颜色的有效方案，但同时使钙钛矿容易因溶剂侵蚀而受到高缺陷密度的影响。

由于实现具有宽光学带隙的高质量混合卤化物钙钛矿面临巨大挑战，蓝色钙钛矿发光二极管（PeLEDs）仍然发展缓慢。卤化物交换是调节PeLEDs发射颜色的有效方案，但同时使钙钛矿容易因溶剂侵蚀而受到高缺陷密度的影响。

2024年12月5日，澳门科技大学/苏州大学唐建新教授、沈阳博士、华东师范大学李艳青教授在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Nondestructive halide exchange via SN2-like mechanism for efficient blue perovskite light-emitting diodes》的研究论文，Kai Zhang、沈阳、Long-Xue Cao为论文共同第一作者，唐建新教授、沈阳博士、李艳青教授为论文共同通讯作者。

唐建新，澳门科技大学/苏州大学教授，国家优青，万人计划科技创新领军人才，教育部长江学者（青年学者）。2002年本科毕业于浙江大学，导师：何丕模；2006年博士毕业于香港城市大学，导师：李振声教授。2005-2006年在日本千叶大学作访问学者，导师：上野信雄教授。2006-2007年在香港城市大学作高级研究助理，导师：李述汤院士。曾在日本三菱电机株式会社工作，2008年至今在苏州大学任教授，2021年以教授受聘于澳门科技大学。

唐建新教授主要从事有机光电子学器件物理研究，探索界面调控在高效有机发光二极管（OLED）和有机光伏太阳能电池（OPV）的光电转换过程的应用，共发表SCI论文200余篇。

沈阳，澳门科技大学/苏州大学讲师。2017年、2020年、2023年本硕博毕业于苏州大学，随后留校任教。

沈阳博士的研究领域为1、钙钛矿材料的设计、制备、表征与其在发光器件中的应用；2、新型光电器件的界面光耦合调控及柔性化制备；3、半导体光电器件的界面物理与微观调控机制。

李艳青，华东师范大学物理与电子科学学院教授，国家优青。2001年本科毕业于浙江大学，2003年、2008年硕博毕业于香港城市大学。2003-2004年在新加坡材料研究及工程研究所（IMRE）担任研究助理；2008年在日本九州大学从事博士后研究；2008年入职苏州大学任教授；2019年加入华东师范大学。

李艳青教授的研究方向为1. 新型显示发光材料与器件；2. 新型能源光伏材料与器件；3. 柔性光电材料与器件集成。

在此，作者提出了一种非破坏性原位卤化物交换的通用策略，通过长烷基链氯化物掺入氯仿后处理，获得具有低陷阱密度和可调带隙的高质量蓝色钙钛矿。

与传统的卤化物交换方法相比，该策略的离子交换机制类似于双分子亲核取代过程，同时调节钙钛矿带隙并抑制新的卤素空位的产生。

因此，获得了跨蓝色光谱区域的高效PeLEDs，其外量子效率分别为23.6%（488 nm处的天蓝色发射）、20.9%（478 nm处的纯蓝色发射）和 15.0%（468 nm处的深蓝色发射）。

图1：非破坏性卤化物交换策略

图2：卤素离子交换的潜在机制

图3：后处理薄膜的光物理性能

图4：蓝色PeLEDs的器件结构和性能

综上，作者提出了一种非破坏性的原位卤化物交换策略，通过长烷基链氯化物掺入氯仿后处理，实现了高质量蓝色钙钛矿的制备，这些钙钛矿具有低陷阱密度和可调带隙。

该策略不仅提高了蓝光发光二极管（PeLEDs）的外部量子效率，达到了23.6%（天蓝色）、20.9%（纯蓝色）和15.0%（深蓝色）的高效率，而且为下一代显示技术的发展提供了新的可能性，特别是在实现符合国家电视系统委员会（NTSC）标准的蓝色钙钛矿发光器件方面具有重要意义。

Zhang, K., Shen, Y., Cao, LX.et al. Nondestructive halide exchange via SN2-like mechanism for efficient blue perovskite light-emitting diodes. Nat Commun 15, 10621 (2024).

来源：朱老师讲VASP