金屬鹵化物鈣鈦礦材料具有優(yōu)異的光電性質(zhì)和可溶液加工特性，在太陽(yáng)能電池、發(fā)光二極管、光電探測器等領(lǐng)域展現出廣闊的應用前景。然而，高效鈣鈦礦LED目前仍以環(huán)境不太友好的鉛基鈣鈦礦為主，這會(huì )限制鈣鈦礦LED的實(shí)際應用。環(huán)境友好的錫基鈣鈦礦材料具有與鉛基鈣鈦礦類(lèi)似的材料結構和光電性質(zhì)，然而，目前錫基鈣鈦礦LED的效率遠低于鉛基器件。

圖片來(lái)源：：南京工業(yè)大學(xué)柔性電子（未來(lái)技術(shù)）學(xué)院

為解決這一世界性難題，目前學(xué)術(shù)界主要采用反溶劑輔助結晶、溶劑氛圍調控結晶等方法來(lái)改善錫基鈣鈦礦的薄膜質(zhì)量。但是，此類(lèi)方法工藝復雜、重復性較差，并且制備的器件性能仍然較低。

為此，黃維院士、王建浦教授、王娜娜教授、常進(jìn)副教授團隊利用原位光譜表征技術(shù)，揭示了錫基鈣鈦礦薄膜生長(cháng)初期（10秒內）晶粒的快速聚集是缺陷態(tài)形成的主要原因。進(jìn)而發(fā)現，通過(guò)在鈣鈦礦前驅體溶液中引入與碘化亞錫有強化學(xué)作用的一類(lèi)添加劑（以維生素B1為代表），可以有效抑制鈣鈦礦晶粒的快速聚集，減少鈣鈦礦晶體生長(cháng)過(guò)程中發(fā)光猝滅中心的形成。

該研究團隊在基于這一方法構筑的錫基鈣鈦礦薄膜上制備的LED器件外量子效率達到8.3%，是目前錫基鈣鈦礦LED的最高效率。這項工作為實(shí)現更高性能的錫基鈣鈦礦光電器件提供了全新的思路和途徑，有望在近期取得重大突破。（來(lái)源：南京工業(yè)大學(xué)柔性電子（未來(lái)技術(shù)）學(xué)院）