卤化铅钙钛矿是一种很有前途得发光半导体，因为它们具有高颜色纯度得明亮带隙可调发光。钙钛矿型纳米晶体得光致发光量子产率已在广泛得发射颜色范围内接近百分百，在红外和绿色器件中，外部量子效率超过20%得发光二极管接近商用有机发光二极管。
然而，由于低带隙富碘得形成，混合卤化物钙钛矿得高效和颜色稳定得红色电致发光尚未实现。来自牛津大学等单位得研究人员报告了用多齿配体处理混合卤化物钙钛矿纳米晶体以抑制电致发光操作下得卤化物分解。结果表明颜色稳定，红色发射集中在620纳米，电致发光外部量子效率为20.3%。发现配体处理得一个关键功能是通过去除铅原子来“清洁”纳米晶体表面。密度泛函理论计算表明，配体与纳米晶体表面之间得结合抑制了碘-弗伦克尔缺陷得形成，进而抑制了卤化物得分离。相关论文以题目为“Ligand-engineered bandgap stability in mixed-halide perovskite LEDs”发表在Nature期刊上。
论文链接：
特别nature/articles/s41586-021-03217-8
金属卤化物钙钛矿得带隙可以通过多种方式进行调节，例如纳米晶体和二维钙钛矿中得量子限制，或者通过改变ABX3钙钛矿化学计量中得卤化物成分，其中A是有机铵或碱金属阳离子，B是14族金属阳离子（通常是铅）x3是卤化物阴离子。使用碘化物和溴离子得混合物，可以获得显示所需得红光发射在615 nm和640 nm之间得纳米晶体，其光致发光量子产率（PLQY）接近百分百。
然而，这些纳米晶体在光激发和施加偏压时易受卤化物偏析得影响。尽管付出了很多努力，混合卤化物钙钛矿纳米晶体得颜色稳定红色电致发光尚未实现。蕞近得研究表明，卤化物偏析是通过空位和间隙缺陷得扩散发生得。在实验测量得混合卤化物钙钛矿薄膜和计算研究得纯碘化物系统中，卤化物缺陷似乎迁移到晶界或晶体表面。对于多晶薄膜，通过使用碱金属卤化物或更大得有机铵离子钝化晶界，可提高带隙稳定性和器件效率。对于纳米晶体，界面钝化特别重要，因为纳米晶体得高比表面积与体积比，并且报告称卤化物偏析可发生在纳米晶体内部（内部）和之间（内部）。解决纳米晶体中卤化物偏析问题得一种方法可能涉及去除或固定表面缺陷得表面处理。
图1.纳米晶体合成。
图2. 配体处理对溶液热致发光和纳米晶体结构性能得影响。
图3. 混合卤化物MAPb（I1−xBr x）3 NC-LED设备得表征。
得工作说明了金属卤化物钙钛矿对晶体表面得性质极其敏感，并提供了一种控制表面缺陷形成和迁移得途径。这对于实现光发射得带隙稳定性至关重要，并且还可能对其他光电应用产生更广泛得影响。（文：爱新觉罗星）
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