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8月【第二周】发光方向文献速览

作者:东谱科技 浏览: 发表时间:2025-08-08 16:08:10



01

探索耦合衍生的A位阳离子用于准二维钙钛矿发光二极管中的结晶延迟与缺陷钝化

本研究通过在钙钛矿前驱体溶液中引入二苯基磷酰氯(DPCl),设计并原位合成了具有氧-磷-氮-碳(O-P-N-C)骨架的A位阳离子。DPCl中的P-Cl基团与甲脒(FA+)和苯乙铵(PEA+)阳离子的铵末端发生亲核取代反应,生成大尺寸A位阳离子,调控旋涂过程中的结晶动力学;同时,P=O基团与晶界处未配位的Pb²⁺离子配位,钝化缺陷。这种双功能机制协同优化了结晶动力学并抑制了非辐射复合,最终制备出致密、低缺陷的钙钛矿薄膜。基于DPCl修饰的准二维PeLEDs实现了26.07%的冠军外量子效率(EQE)。该研究为通过A位阳离子工程调控钙钛矿材料提供了新策略,对高性能PeLEDs的开发具有重要意义。

https://doi.org/10.1002/ange.202513755


02

双策略直接光催化图案化技术实现高效钙钛矿纳米晶LED显示

本研究提出了一种双策略方法:直接光催化图案化:通过优化硫醇交联剂(1,8-辛二硫醇ODT和1,10-癸二硫醇DDT),实现了高分辨率(>10,000 PPI)、无损的PeNC图案化;薄膜态配体交换(FLE):用短链铵盐配体替换长链配体,显著提升电荷传输性能。基于此,绿色CsPbBr₃ PeNC-LED的外量子效率(EQE)达14.7%,亮度25,400 cd/m²,为直接光学图案化技术的最高值,并首次实现了红色CsPbBr₄I₃₋ₓ PeNC-LED的图案化。该技术为AR/VR显示器的集成提供了新方案。

https://doi.org/10.1002/adma.202508217


03

耦合衍生A位阳离子调控准二维钙钛矿LED的结晶延迟与缺陷钝化

本研究通过引入含P─Cl和P═O双官能团的二苯基磷酰氯(DPCl),在钙钛矿前驱体溶液中原位合成了具有O─P─N─C框架的A′位阳离子。P─Cl基团与甲脒铵(FA⁺)和苯乙铵(PEA⁺)发生亲核取代反应,生成大尺寸A′位阳离子,延缓了旋涂过程中的结晶动力学;同时,P═O基团与晶界处未配位的Pb²⁺配位,钝化缺陷。这种双功能机制协同优化了结晶动力学并抑制非辐射复合,最终获得致密低缺陷的钙钛矿薄膜。基于DPCl修饰的准二维PeLED实现了26.07%的外量子效率(EQE),为通过A位工程调控钙钛矿材料提供了新策略。

https://doi.org/10.1002/anie.202513755


04
6.25 cm²-EQE23.21%。空间结晶均质化策略推动可扩展钙钛矿发光二极管的发展

本文开发了一种微滴相反溶剂沉积技术,通过温和的反溶剂相互作用和均匀的微滴扩散,在扩展基底上建立了可控的结晶环境。所得小面积(0.1 cm²)器件在515 nm波长下实现了30.98%的外量子效率(EQE),跻身性能最佳的绿色钙钛矿发光二极管(PeLEDs)之列。当活性面积扩大至6.25 cm²时,EQE仍高达23.21%。该研究为钙钛矿结晶控制提供了根本性突破,并展示了PeLEDs工业化生产的可行路径。

https://doi.org/10.1002/adma.202506413


05

基于1D CsPbBr₃@单壁碳纳米管范德华异质结构的负双波段光电探测器

本文首次通过内外、电荷转移工程,设计了一种基于CsPbBr₃(CPB)封装在半导体单壁碳纳米管(s-SWCNTs)中的一维范德华异质结构(CPB@s-SWCNTs),用于负双波段光电探测器。单个CPB@SWCNT器件表现出负光响应,并实现了显著的n型掺杂效应。理论计算表明,每个晶胞中从CPB转移到SWCNT的电子数为0.61 e。更重要的是,通过聚合物分离成功获得了CPB@s-SWCNTs,其大面积薄膜器件在510 nm波长和3 V电压下表现出明显的负光响应(-10.3 A W⁻¹)。有趣的是,将CPB@s-SWCNTs薄膜与SrTiO₃(STO)衬底集成后,器件展现出负双波段光探测性能(520 nm处-5.8 A W⁻¹,400 nm处-5.2 A W⁻¹)。开尔文探针力显微镜(KPFM)测试表明,电子通过内部填充和外部集成从CPB和STO转移到SWCNTs。这项工作不仅为卤化物钙钛矿填充SWCNTs的分离、组装和器件集成提供了通用策略,还拓展了其在光电器件中的应用。

https://doi.org/10.1002/adfm.202513943


06

解耦激子-载流子相互作用实现效率超20%的高效纯蓝光钙钛矿发光二极管

本研究设计了一种激子-载流子解耦发光层(De-EML),通过抑制带电激子形成并促进载流子注入,显著提升了器件性能。该结构通过调控量子点(QDs)层的能级排列,使光致发光量子产率(PLQY)达83.7%,并有效抑制了高激发强度下的俄歇复合。基于De-EML的纯蓝光PeLEDs(发射波长469 nm)实现了20.3%的外量子效率(EQE),在1070 cd m⁻²亮度下的工作寿命(T₅₀)为4.8小时,最高亮度达31,407 cd m⁻²,创下纯蓝光PeLEDs的性能纪录。

https://doi.org/10.1002/adma.202420131


07

稳健的A位阳离子工程用于稳定的具有弥合激光发射差距的二维高n锡基钙钛矿同系物

本文报道了稳健的A位阳离子工程,以克服n=3锡基钙钛矿中的这些限制。通过引入不同的阳离子,合成了一个同源单晶库,并通过生长动力学控制合成了亚稳态(BA)2Cs2Sn3I10(BA+:丁铵)。研究结果表明,A位阳离子对结构对称性、激子-声子耦合、激光发射等具有关键控制作用。调整阳离子组成可以实现连续带隙可调(1.62–2.01 eV),同时最大限度降低晶格失配(<3.6%)。 A位阳离子工程使钙钛矿晶格更加理想,并提升了晶体质量。例如,多阳离子(BA)2Cs0.7MA0.4EA0.5GA0.4Sn3I10(MA+:甲铵,EA+:乙铵,GA+:胍)实现了较长的载流子寿命(15.1 ns),几乎是单A位载流子寿命的三倍,并将扩散长度提升至>1 µm。n=3的多阳离子锡钙钛矿表现出卓越的相稳定性,相应的纳米激光器弥合了单A阳离子类似物之间的发射差距,实现了低阈值和前所未有的稳定性。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202512914


08
可逆的光致变色和多彩发光调控,用于X射线探测和安全信息加密

本文研究了多功能Eu3+掺杂的Gd2SiO5材料,该材料结合了光致变色、辐射发光和光致发光的特性。通过实验和理论研究,揭示了其可逆的X射线诱导光致变色(源于氧空位相关的色心)和可调的多色发射(来自自陷激子态和Eu3+跃迁)。这些机制使其能够通过动态吸收和发射调制对X射线剂量进行双模式线性光学响应。优化的荧光材料在恶劣条件下具有高光产率、高空间分辨率和稳定性,可用于高分辨率X射线成像设备。更重要的是,通过利用其固有的多色发光特性,展示了利用光学滤波器和RGB颜色通道分离进行选择性信息加密的原型。这项工作突出了Gd2SiO5:Eu3+荧光材料的通用性,以及其在下一代X射线成像、传感和安全技术领域的创新潜力。

https://doi.org/10.1002/adfm.202506583


09

增强Er³⁺/Yb³⁺/Sr²⁺掺杂L-Ta₂O₅的纯绿色上转换发光

本文熔融盐法合成了具有层状插层结构的L-Ta2O5:Er3+/Yb3+/Sr2+上转换荧光粉。这种结构促进了Yb3+到Er3+的能量转移,从而显著提高了纯绿色上转换发光强度。与b-NaYF4:Er3+/Yb3+和NaY(WO4)2:Er3+/Yb3+相比,L-Ta2O5:Er3+/Yb3+/Sr2+的绿色上转换发光强度分别提高了1.53倍和3.14倍。此外,该材料还具有优异的温度和压力传感性能,在UCL显示、温度和压力传感等领域具有广阔的应用前景。

https://doi.org/10.1039/D5TC00792E


10

窄带隙的CsPbCl3:Mn2+超长余辉材料

本文创新性地研究了窄带隙 CsPbCl3:Mn2+ 材料,成功观察到其带边激子 PersL,为解析 PersL 机制提供了前所未有的机会。研究结果表明,CsPbCl3:Mn2+ 的 PersL 过程主要受热辅助隧穿(TAT)机制控制,能量直接从陷阱转移到 Mn2+ 中心。仅在低温(77-120 K)下,浅陷阱释放的少量电子会通过导带释放对 PersL 有微弱贡献。该研究加深了对 PersL 机制的理解,并为优化 PersL 材料提供了理论基础。

https://doi.org/10.1002/lpor.202500873


11

11.2 nm FWHM窄带有机余辉材料:兼具38%磷光效率与1.5秒长寿命

本文开发了基于能量转移的策略,将窄带荧光受主掺杂到磷光基质中,但这种方法对能量转移效率要求较高。此外,基于多共振效应的窄带室温磷光材料虽然可以实现较窄的发射带宽,但往往伴随着发射寿命或余辉持续时间的降低。该文章提出了一种新的设计策略:通过增强低频振动态与电子跃迁的耦合,实现窄带室温磷光发射。作者设计并合成了基于蒽的发光团,并将其掺杂到苯基苯甲酸基质中,成功构建了具有11.2 nm FWHM、1.5 s 余辉寿命和38% 余辉效率的窄带有机室温磷光材料。该材料在可见光照射下即可激发发光,并在高功率激发下展现出超过40分钟的有机长余辉特性。这项工作为开发高性能窄带有机余辉发射器开辟了新的途径。

https://doi.org/10.1002/anie.202513685


12
利用偏压和溴对溴化铅钙钛矿单晶体进行缺陷修复,以用于X射线光子计数探测器

本文研究了卤化物钙钛矿单晶缺陷修复及其在X射线光子计数探测器中的应用。由于钙钛矿材料具有优异的光电特性,其在光子-电荷转换器件中的应用日益广泛。然而,卤化物钙钛矿单晶中存在的点缺陷会限制其性能。文章发现,通过施加偏压可以对溴化铅钙钛矿单晶中的体缺陷进行有效修复,从而降低缺陷密度,提高电荷传输效率。此外,通过在晶体生长过程中引入溴,可以永久性地降低溴化铅钙钛矿单晶中的缺陷浓度,进一步提升器件的性能和稳定性。优化后的甲酰胺铅溴化物探测器在室温下对137Cs 662-keV γ射线的能量分辨率达到了0.7%,并且在低对比剂浓度下实现了高性能的碘K边X射线检测,同时显著提高了抗辐射能力。这项研究为卤化物钙钛矿单晶在X射线光子计数探测器中的应用提供了新的思路,并为材料缺陷的理解和调控提供了重要的参考。

https://doi.org/10.1038/s41563-025-02310-x


13

一种用于宽带近红外二区(NIR-II)微型光源的玻璃复合纤维

随着近红外二区 (NIR-II, 1000–1700 nm) 光源在生物医学成像、生物传感等领域的广泛应用,开发小型化、灵活的光源成为迫切需求。目前,NIR-II 光源主要以块状形式存在,难以满足显微镜照明、内镜照明等微型化应用的需求。该文章提出了一种新型的 Ni2+ 激活玻璃复合纤维,通过纳米结晶化过程,实现了高效、宽带的红外二区发光,并制备了相应的光纤。该光纤在 NIR-II 区域表现出优异的发光响应和明显的开关增益,为构建全光纤小型光源奠定了基础。该光源在 NIR-II 成像方面展现出巨大潜力,为 NIR 响应光子材料的发展和应用开辟了新的方向。

https://doi.org/10.1002/adma.202509758


14

A’位阳离子耦合调控:延缓准二维钙钛矿结晶并钝化缺陷

本文提出了一种通过A′位阳离子工程调控准二维钙钛矿薄膜结晶动力学和缺陷钝化的新策略。研究人员通过将含有P─Cl和P═O官能团的二苯基膦酰氯(DPCl)引入钙钛矿前驱体溶液中,实现了具有氧-磷-氮-碳(O─P─N─C)骨架的A′位阳离子的原位合成。DPCl的P─Cl官能团与甲酰胺阳离子(FA+)和苯乙基阳离子(PEA+)的铵末端发生亲核取代反应,生成大的A′位阳离子,从而调控旋涂过程中的结晶动力学。同时,P═O官能团与晶界处的配位不饱和Pb2+离子配位,钝化缺陷。这种双功能机制协同优化了结晶动力学并抑制了非辐射复合,从而实现了紧凑、低缺陷的钙钛矿薄膜。最终,修饰了DPCl的准二维PeLEDs实现了26.07%的最高外量子效率(EQE),为高性能PeLEDs的开发提供了新的思路。

https://doi.org/10.1002/ange.202513755


15

新兴的钙钛矿光致变色材料:最新进展、机理和应用

本文综述了钙钛矿结构PC材料的最新研究进展和应用。钙钛矿PC材料在各种尖端应用中显示出广阔的前景和巨大的潜力,如发光调制、可擦除数字和模拟光信息存储、光信息加密、防伪、光开关和温度传感。然后,本文总结了钙钛矿结构PC材料研究中的一些挑战和前景,这将为后续探索新型无机PC材料结构设计和扩大实际应用提供重要指导。

https://doi.org/10.1039/D5TC02081F


16
通过的阴离子取代策略用于X射线动态成像的卤化亚铜闪烁体

本文报道了一种基于阴离子取代策略设计合成的0D有机铜(I)卤化物单晶闪烁体(TBA)CuI₁.6Br0.4(TBA = C16H36N⁺)。该策略通过引入溴(Br⁻)部分取代碘(I⁻),显著增强了晶体结构的刚性,有效降低了铜碘原子间的电子排斥,并抑制了非辐射复合途径,从而实现了高达91.93%的光致发光量子效率。更重要的是,该闪烁体表现出优异的X射线响应特性,包括高光产额(45,369 photons MeV⁻¹)、与X射线计量率的完美线性响应、低检测限(0.12 μGy s⁻¹)以及高空间分辨率(13.8 lp mm⁻¹)。其超快衰减动力学(蓝光发射寿命3.1 μs)和出色的操作稳定性(经历60次X射线开关循环后强度衰减可忽略),使其特别适用于对时间分辨率要求极高的动态X射线成像应用(如血管造影、骨科运动学和放疗呼吸监测)。本研究不仅提供了一种有效提升0D铜(I)卤化物闪烁体辐射发光性能的方法,也凸显了该类材料在医疗诊断和实时X射线成像领域的广阔应用前景。

https://doi.org/10.1002/lpor.202501004


17

Bi3+占据多倾向性位点实现稳定蓝-青色光致发光

该文章研究了一种新型的蓝色-青色荧光粉,由富阳离子的钪硅酸盐NaBaScSi2O7作为基质和掺杂剂Bi3+(NBSS: Bi)组成。传统的LED照明技术存在一些问题,例如显色指数低、色温高、蓝光危害等。为了解决这些问题,研究人员开发了基于近紫外LED芯片和三基色(红/绿/蓝)荧光粉的新型LED照明技术。然而,三基色荧光粉混合物的稳定性和量子效率较低,并且存在青色间隙,导致显色指数低。本文的创新点在于,通过Bi3+浓度掺杂诱导的位点选择性占据,实现了高效率/稳定的蓝色-青色荧光。与Eu2+/Ce3+掺杂的荧光粉相比,NBSS: Bi在近紫外区域具有高效的吸收和量子效率,并且其荧光光谱在蓝色-青色区域具有较宽的半峰全宽,有助于避免“健康”全可见光谱照明中的“青色间隙”。此外,研究人员还通过引入单价电荷补偿剂(Li或K)和碱土金属离子混合策略(Sr →Ba)来进一步提高荧光粉的量子效率,并通过共掺杂Tb3+和Eu3+,实现了高效率/稳定性和优异显色指数的“暖白”荧光粉转换白光LED。

https://doi.org/10.1021/acs.cgd.5c00691


18

“强助弱”效应:在宿主-客体掺杂体系中实现长寿命室温磷光

该文章研究了有机室温磷光 (RTP) 材料,这类材料具有长寿命、大斯托克斯位移和高信噪比等优势,在传感器、防伪、生物成像和光电器件等领域具有巨大的应用潜力。然而,由于单重态到三重态的跃迁是自旋禁阻的,有机 RTP 材料的发展面临着巨大的挑战。文章的创新点在于提出了“强辅弱”效应,即具有强自旋轨道耦合 (SOC) 效应的基质可以有效地增强具有弱系间窜越 (ISC) 能力的客体的磷光,同时保持客体的相对长寿命。文章以 4-二甲氨基吡啶 (DMAP) 作为基质,萘 (NL) 及其衍生物作为客体,构建了一系列主客体掺杂 RTP 材料,并通过实验和理论计算验证了“强辅弱”效应的存在。研究结果表明,DMAP 中的暗三重态激子可以通过三重态-三重态能量转移 (TTET) 过程将能量转移到 NL,从而触发 NL 的 RTP。该研究加深了我们对 RTP 机制的理解,并为开发高效长寿命 RTP 材料提供了实际指导。

https://doi.org/10.1002/anie.202508587


19

AIE-TICT型二价铁配合物中的自旋转换和发光的协同效应

本文报道了兼具聚集诱导发光与扭曲分子内电荷转移特性的二价铁配合物,并对其磁性及发光行为进行了深入的研究。基于TPA衍生物优异的电子给体能力与AIE特性,该课题组通过引入强缺电子受体单元2,6-双(吡唑-1-基)吡啶(bpp),合成了一例具有供体-受体(D-A)结构的荧光配体,bpp-TPA。该设计可实现双重功能,一方面,bpp单元为Fe(II)离子提供了八面体配位环境的三齿N-N-N配位口袋,为热诱导SCO行为创造适宜晶体场;另一方面,非平面螺旋桨状D-A结构可使配合物同时具备AIE活性与TICT特性。通过配体与Fe(II)配位,获得了单核Fe(II)配合物bpp-TPA-Fe,其表现出完全SCO行为及自旋态依赖的荧光性质,即表现出典型的SCO-荧光协同效应。

https://doi.org/10.1021/prechem.5c00044


20
一种磷酸盐荧光粉中 NB-UVB 持续发光与浓度依赖性光致变色的协同整合及其在多功能应用中的应用

本文展示了 Gd3+单掺 Sr3(PO4)2荧光粉的多模式发光特性,包括窄带紫外 B(NB-UVB)光致发光、NB-UVB 余辉以及多色光致变色现象。Sr3(PO4)2:Gd3+荧光粉的温度依赖性 NB-UVB 光致发光显示出其作为比率型光学温度计的潜力,相对灵敏度高达 2.5% K−1(在 110 K 时)。此外,该荧光粉在 X 射线照射下仍能保持稳定的 NB-UVB 持久发光,持续时间超过 24 小时。此外,该材料还展现出独特的浓度依赖性多色光致变色特性(从白色变为蓝色或白色变为棕色),仅在强光条件下(在明场条件下)仅对 X 射线照射做出反应,并且在热处理或 254 nm紫外线光刺激下具有出色的褪色和恢复能力。NB-UVB 持续发光与浓度依赖性多色光致变色的协同整合使这种荧光粉成为多种用途的有前途的候选材料,包括隐蔽光学标记、光学信息存储和先进的防伪技术。

https://doi.org/10.1002/adom.202501335


21

一种基于激光诱导环形封闭结构的堆叠式色彩转换层在微型/微小发光二极管中的应用

本研究提出了一种基于激光诱导环形封闭结构的堆叠色转换层。使用纳秒脉冲激光聚焦在铝膜上,通过热爆炸和冲击效应制造环形封闭的金属孔结构。该结构结合了无机钙钛矿量子点(QDs)和 LiF 封装,以实现高亮度、无泄漏的发光阵列。具有适当厚度(100 nm)的铝层消除了背光泄漏,同时保持了强烈的发光效果。基于此结构,通过在初始的 LiF/金属/QDs 结构上重复制造金属/LiF/QDs 多层结构,开发出三色色转换层。不同厚度的金属之间的传输差异使得这种堆叠结构能够实现背光激发。最终,通过这种复合结构成功实现了背光激发的三色共面发光阵列。

https://doi.org/10.1002/lpor.202500945


22

热稳定乙胺掺杂实现纯红光CsPbI3量子点发光二极管

本文创新性地提出热稳定的乙胺(EA+)掺杂策略,实现了纯红色CsPbI3量子点发光器件。通过调节EA+掺杂含量,实现630–650 nm范围内发射波长的精确调控。通过优化 EA+掺杂浓度和器件结构,获得了外量子效率高达26.1%的纯红光钛矿发光二极管器件。研究团队突破传统EA+阳离子热不稳定问题,通过构建乙胺碳酸盐与油酸之间的酸碱平衡反应,在反应体系中原位生成热稳定的油酸乙胺,实现EA+在高温下稳定掺杂进钙钛矿晶格。通过系统表征与理论计算,研究证实EA+掺杂不仅诱导晶格畸变、提升禁带宽度,还显著抑制缺陷态形成并改善载流子传输性能。基于此构建的LED器件表现出较低的启亮电压、较低的效率滚降和良好的光谱稳定性,显示出优异的器件性能。该研究为钙钛矿量子点带隙调控提供了新策略,为高性能、可调波长、光谱稳定的纯红色发光器件开发提供了重要见解。

https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.07.039


8月【第二周】发光方向文献速览
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