原位制备金卤化物钙钛矿纳米晶薄膜以改善发光器件

混合有机-无机卤化钙钛矿半导体是光电应用（如光伏、电致发光二极管和激光）的有吸引力的候选材料。钙钛矿纳米晶体特别引人关注，因为电子和空穴可以在空间上被限制，促进辐射复合。然而，基于传统胶体纳米晶合成策略的纳米晶薄膜存在使用长绝缘配体、胶体纳米晶浓度低以及薄膜形成过程中显著聚集的问题。在这里，我们展示了一种简便的方法，用于原位制备钙钛矿纳米晶薄膜，并且通过这种纳米晶薄膜形成策略，发光器件的电致发光可增强多达40倍。简而言之，该方法涉及使用体积较大的有机铵卤化物作为添加剂，以限制钙钛矿在薄膜形成过程中的晶体生长，从而获得平均晶体尺寸分别为5.4 ± 0.8 nm和6.4 ± 1.3 nm的CH3NH3PbI3和CH3NH3PbBr3钙钛矿纳米晶体，经过透射电子显微镜测量确认。添加剂限制的钙钛矿纳米晶体显示出显著改善的光致发光量子产率和衰减寿命。最后，我们展示了基于该策略的高效CH3NH3PbI3红色/近红外LED和CH3NH3PbBr3绿色LED，分别实现外量子效率7.9%和7.0%，较没有添加剂的对照器件分别提高了40倍和23倍。