近日，南开大学电子信息与光学工程学院李希艳研究员、向东教授和化学学院袁明鉴教授团队通过使用油胺碘表面工程策略，调控钙钛矿量子点能级并优化钙钛矿发光二极管中的载流子传输，从而得到了EQE超过20%的高性能红光发光二极管。相关成果以“Tailoring Energy Level and Conductivity of Perovskite Nanocrystal to Promote Hole Injection for High Performance Red-Light Emitting Diodes”(调整钙钛矿纳米晶的能级和电导率以促进空穴注入，实现高性能红光发光二极管)为题发表于国际知名期刊Laser & Photonics Reviews。认知科学学科群重点项目、青年交叉研究项目骨干成员李希艳研究员为第一作者和共同通讯作者，新物质创造学科群重点项目骨干成员袁明鉴为共同通讯作者，前沿交叉学科研究院为通讯单位。

钙钛矿纳米晶（PeNCs）因其高效、稳定及高色纯度等优异发光特性，成为下一代电致发光显示器件中极具前景的可溶液加工材料。基于PeNCs的发光二极管（PeLEDs）近年来发展迅速，红、绿、蓝三色器件的外量子效率均已突破20%。然而，器件内部载流子传输不平衡仍是限制其亮度提升的关键挑战，因为这会导致发光层中的载流子复合效率下降。

为调控载流子传输，研究者通常采用引入额外电荷传输层或使用掺杂传输层的策略，但这些方法往往增加器件制造的复杂性，且可能引入新的载流子泄漏通道，限制性能进一步提升。另一种思路是直接调控PeNCs的能级，例如通过构建不对称晶格结构或利用表面配体的偶极矩来实现。然而，这些方法在脆性的钙钛矿纳米晶上实施难度较大，容易破坏其结构或形貌，影响器件性能。

针对这一问题，南开大学研究人员通过交叉合作提出了一种基于油胺碘的表面工程策略。在溶液冷却阶段引入油胺碘，使其中的碘离子钝化纳米晶表面的碘空位，从而调控轨道耦合，使能级上移约0.2 eV，有效降低空穴注入势垒。同时，碘离子消除了浅施主能级，减弱了材料的n型掺杂特性，使电子浓度降低一个数量级，并增强了p型电导率。这些协同作用显著改善了发光层内的载流子平衡，器件亮度从290 cd/m²提升至800 cd/m²，外量子效率从10.19%提升至20.62%。该研究为调控PeLEDs中的载流子动力学提供了一种简单高效的新思路。

【原文链接】

X. Li, W. Sun, Y. Wang, et al. “ Tailoring Energy Level and Conductivity of Perovskite Nanocrystal to Promote Hole Injection for High Performance Red-Light Emitting Diodes.”

Laser & Photonics Reviews (2026): e02689.https://doi.org/10.1002/lpor.202502689