浙江大学研究团队在提高碘化甲脒锡基钙钛矿LED的结晶度和缺陷钝化度上取得进展

来源：光电未来

　　金属卤化物钙钛矿因其优异的光电性能和低温溶液可加工性而成为下一代显示和照明技术的竞争候选人。各种颜色的钙钛矿LED (PeLEDs)的外量子效率(EQEs)现已达到20-30%。然而，铅基钙钛矿材料的毒性对实际应用提出了挑战。锡(Sn)基钙钛矿器件被认为是一些最有前途的环保替代品，因为Sn2+ 显示出与Pb2+ 相当的离子半径和电子结构。例如，通过增材工程，基于甲脒碘化锡(FASnI3)的PeLEDs的效率得到了提高，显示出它们在发光应用方面的潜力。然而，它们的工作稳定性仍然很差，在100 mA cm-2 下T50寿命仅为0.38 h。基于FASnI3的PeLEDs的性能可能受到几个因素的限制。首先，锡基钙钛矿薄膜通常表现出较差的薄膜质量和较低的结晶度，这可能导致高密度的非辐射陷阱和较差的表面形貌，限制了锡基PeLEDs的发光效率。其次，Sn2+/Sn4+ 氧化引起的化学不稳定性可能导致Sn空位的形成，对器件的效率和稳定性产生负面影响。虽然已经提出了许多方法来抑制Sn2+ 的氧化和降低与Sn4+ 相关的缺陷态密度，但不可控氧化的问题需要进一步关注。

　　浙江大学狄大卫、赵保丹等人将苯基硫脲(PTC)引入到钙钛矿前驱体中。通过一系列的结构和光学表征，证明PTC的掺入通常可以改善结晶度并抑制无铅钙钛矿发射体的氧化。实现了峰值EQE为6.4%的FASnI3的PeLEDs。该器件在恒定电流密度为10 mA cm-2 下的T50寿命为~ 12.4小时，代表了一些最稳定的基于FASnI3的PeLEDs。