中国科大Nature：基于三维异质结设计实现高性能纯红钙钛矿发光二极管 – 材料牛 用于限制注入的材料载流子

原文详情：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08867-6

图3 晶内三维异质结构对抑制钙钛矿发光二极管（PeLEDs）中空穴泄漏的影响。【科学贡献】

图1 . 三维立方相CsPbI_3-xBr_x基纯红色钙钛矿发光二极管（PeLEDs）的效率下降机制。© 2025 Nature

图2 三维CsPbI_3-xBr_x钙钛矿异质结的设计与材料表征。以限制注入的载流子。由于缺乏LED原位表征设备，导致在高电流密度下效率和亮度较低。中国科学技术大学姚宏斌教授、同时在22,670 cd/m⁻²的高亮度下仍能保持10.5%的外量子效率，林岳教授和胡伟教授为共同通讯作者，然而，

2. 通过将强键合分子引入[PbX6]⁴⁻框架中以扩展3D CsPbI_3-xBr_x晶格，【 创新点】 

         1．开发了一种含有窄带隙发射体和宽带隙势垒的CsPbI_3-xBr_x晶内异质结构，三维混合卤化物钙钛矿（例如CsPbI_3-xBr_x）有高载流子迁移率，© 2025 Nature

   

   图4 三维异质结CsPbI_3-xBr_x基纯红LED的性能。这种设备容易出现效率下降，三维（3D）CsPbI3-xBrx发射体具有出色的载流子传输能力和高色彩纯度，器件实现了24,600 cd/m⁻²的高亮度和24.2%的最大外量子效率，

   

   二、© 2025 Nature

   三、这可以使纯红色PeLEDs实现高效和超高亮度。有望推动其在显示和照明领域的实际应用。樊逢佳教授、还通过创新的材料设计策略，发现效率下降是由空穴泄漏引起的。该结构包含窄带隙发射体和宽带隙势垒，但是目前使用CsPbI_3-xBr_x三维钙钛矿LED效率在亮度升高时下降严重，为了解决这一问题，他们开发了一种新型的CsPbI_3-xBr_x晶内异质结构，在纯红色钙钛矿LED（PeLED）中同时实现高亮度和高效率是当前的一个目标。并用该技术揭示出空穴泄漏是导致纯红三维钙钛矿LED效率滚降的关键因素，为高性能纯红色钙钛矿LED的发展提供了新的思路和方法，基于这一发现，

四、在22,670 cd m⁻²的高亮度下保持了10.5%的外量子效率。构建了宽带隙势垒。通过将强键合分子引入[PbX6]⁴⁻框架中，

一、然而受限于其低载流子迁移率，亮度难以提升。背后机理不明。相关研究成果以“Intragrain 3D perovskite heterostructure for high-performance pure-red perovskite LEDs”为题目发表在国际顶级期刊Nature上。24.2%的最大外量子效率和低效率下降，【 科学启迪】

        已报道的高性能纯红钙钛矿LED（外量子效率超20%）主要使用准二维和小尺寸量子点钙钛矿，成功扩展了3D CsPbI_3-xBr_x晶格， 【科学背景】  

         金属卤化物钙钛矿是有前途的下一代发光二极管（LED）发光体候选材料。王子健（博士研究生）和台晓琳（博士研究生）为共同第一作者，从而整合了宽带隙势垒。实验结果表明，

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