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8月【第二周】發光方向文獻速覽

作者:東譜科技 瀏覽: 發表時間:2025-08-08 16:08:10



01

探索耦合衍生的A位陽離子用於準二維鈣鈦礦發光二極管中的結晶延遲與缺陷鈍化

本研究通過在鈣鈦礦前驅體溶液中引入二苯基磷酰氯(DPCl),設計並原位合成了具有氧-磷-氮-碳(O-P-N-C)骨架的A位陽離子。DPCl中的P-Cl基團與甲脒(FA+)和苯乙銨(PEA+)陽離子的銨末端發生親核取代反應,生成大尺寸A位陽離子,調控旋塗過程中的結晶動力學;同時,P=O基團與晶界處未配位的Pb²⁺離子配位,鈍化缺陷。這種雙功能機製協同優化了結晶動力學並抑製了非輻射複合,最終製備出緻密、低缺陷的鈣鈦礦薄膜。基於DPCl修飾的準二維PeLEDs實現了26.07%的冠軍外量子效率(EQE)。該研究為通過A位陽離子工程調控鈣鈦礦材料提供了新策略,對高性能PeLEDs的開發具有重要意義。

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


02

雙策略直接光催化圖案化技術實現高效鈣鈦礦納米晶LED顯示

本研究提出了一種雙策略方法:直接光催化圖案化:通過優化硫醇交聯劑(1,8-辛二硫醇ODT和1,10-癸二硫醇DDT),實現了高分辨率(>10,000 PPI)、無損的PeNC圖案化;薄膜態配體交換(FLE):用短鏈銨鹽配體替換長鏈配體,顯著提升電荷傳輸性能。基於此,綠色CsPbBr₃ PeNC-LED的外量子效率(EQE)達14.7%,亮度25,400 cd/m²,為直接光學圖案化技術的最高值,並首次實現了紅色CsPbBr₄I₃₋ₓ PeNC-LED的圖案化。該技術為AR/VR顯示器的集成提供了新方案。

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


03

耦合衍生A位陽離子調控準二維鈣鈦礦LED的結晶延遲與缺陷鈍化

本研究通過引入含P─Cl和P═O雙官能團的二苯基磷酰氯(DPCl),在鈣鈦礦前驅體溶液中原位合成了具有O─P─N─C框架的A′位陽離子。P─Cl基團與甲脒銨(FA⁺)和苯乙銨(PEA⁺)發生親核取代反應,生成大尺寸A′位陽離子,延緩了旋塗過程中的結晶動力學;同時,P═O基團與晶界處未配位的Pb²⁺配位,鈍化缺陷。這種雙功能機製協同優化了結晶動力學並抑製非輻射複合,最終獲得緻密低缺陷的鈣鈦礦薄膜。基於DPCl修飾的準二維PeLED實現了26.07%的外量子效率(EQE),為通過A位工程調控鈣鈦礦材料提供了新策略。

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


04
6.25 cm²-EQE23.21%。空間結晶均質化策略推動可擴展鈣鈦礦發光二極管的發展

本文開發了一種微滴相反溶劑沉積技術,通過溫和的反溶劑相互作用和均勻的微滴擴散,在擴展基底上建立了可控的結晶環境。所得小面積(0.1 cm²)器件在515 nm波長下實現了30.98%的外量子效率(EQE),躋身性能最佳的綠色鈣鈦礦發光二極管(PeLEDs)之列。當活性面積擴大至6.25 cm²時,EQE仍高達23.21%。該研究為鈣鈦礦結晶控製提供了根本性突破,並展示了PeLEDs工業化生產的可行路徑。

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


05

基於1D CsPbBr₃@單壁碳納米管範德華異質結構的負雙波段光電探測器

本文首次通過內外、電荷轉移工程,設計了一種基於CsPbBr₃(CPB)封裝在半導體單壁碳納米管(s-SWCNTs)中的一維範德華異質結構(CPB@s-SWCNTs),用於負雙波段光電探測器。單個CPB@SWCNT器件表現出負光響應,並實現了顯著的n型摻雜效應。理論計算表明,每個晶胞中從CPB轉移到SWCNT的電子數為0.61 e。更重要的是,通過聚合物分離成功獲得了CPB@s-SWCNTs,其大面積薄膜器件在510 nm波長和3 V電壓下表現出明顯的負光響應(-10.3 A W⁻¹)。有趣的是,將CPB@s-SWCNTs薄膜與SrTiO₃(STO)襯底集成後,器件展現出負雙波段光探測性能(520 nm處-5.8 A W⁻¹,400 nm處-5.2 A W⁻¹)。開爾文探針力顯微鏡(KPFM)測試表明,電子通過內部填充和外部集成從CPB和STO轉移到SWCNTs。這項工作不僅為鹵化物鈣鈦礦填充SWCNTs的分離、組裝和器件集成提供了通用策略,還拓展了其在光電器件中的應用。

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


06

解耦激子-載流子相互作用實現效率超20%的高效純藍光鈣鈦礦發光二極管

本研究設計了一種激子-載流子解耦發光層(De-EML),通過抑製帶電激子形成並促進載流子注入,顯著提升了器件性能。該結構通過調控量子點(QDs)層的能級排列,使光緻發光量子產率(PLQY)達83.7%,並有效抑製了高激發強度下的俄歇複合。基於De-EML的純藍光PeLEDs(發射波長469 nm)實現了20.3%的外量子效率(EQE),在1070 cd m⁻²亮度下的工作壽命(T₅₀)為4.8小時,最高亮度達31,407 cd m⁻²,創下純藍光PeLEDs的性能紀錄。

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


07

穩健的A位陽離子工程用於穩定的具有彌合激光發射差距的二維高n錫基鈣鈦礦同系物

本文報道了穩健的A位陽離子工程,以克服n=3錫基鈣鈦礦中的這些限製。通過引入不同的陽離子,合成了一個同源單晶庫,並通過生長動力學控製合成了亞穩態(BA)2Cs2Sn3I10(BA+:丁銨)。研究結果表明,A位陽離子對結構對稱性、激子-聲子耦合、激光發射等具有關鍵控製作用。調整陽離子組成可以實現連續帶隙可調(1.62–2.01 eV),同時最大限度降低晶格失配(<3.6%)。 A位陽離子工程使鈣鈦礦晶格更加理想,並提升了晶體質量。例如,多陽離子(BA)2Cs0.7MA0.4EA0.5GA0.4Sn3I10(MA+:甲銨,EA+:乙銨,GA+:胍)實現了較長的載流子壽命(15.1 ns),幾乎是單A位載流子壽命的三倍,並將擴散長度提升至>1 µm。n=3的多陽離子錫鈣鈦礦表現出卓越的相穩定性,相應的納米激光器彌合了單A陽離子類似物之間的發射差距,實現了低閾值和前所未有的穩定性。

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


08
可逆的光緻變色和多彩發光調控,用於X射線探測和安全信息加密

本文研究了多功能Eu3+摻雜的Gd2SiO5材料,該材料結合了光緻變色、輻射發光和光緻發光的特性。通過實驗和理論研究,揭示了其可逆的X射線誘導光緻變色(源於氧空位相關的色心)和可調的多色發射(來自自陷激子態和Eu3+躍遷)。這些機製使其能夠通過動態吸收和發射調製對X射線劑量進行雙模式線性光學響應。優化的熒光材料在惡劣條件下具有高光產率、高空間分辨率和穩定性,可用於高分辨率X射線成像設備。更重要的是,通過利用其固有的多色發光特性,展示了利用光學濾波器和RGB顏色通道分離進行選擇性信息加密的原型。這項工作突出了Gd2SiO5:Eu3+熒光材料的通用性,以及其在下一代X射線成像、傳感和安全技術領域的創新潛力。

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


09

增強Er³⁺/Yb³⁺/Sr²⁺摻雜L-Ta₂O₅的純綠色上轉換發光

本文熔融鹽法合成了具有層狀插層結構的L-Ta2O5:Er3+/Yb3+/Sr2+上轉換熒光粉。這種結構促進了Yb3+到Er3+的能量轉移,從而顯著提高了純綠色上轉換發光強度。與b-NaYF4:Er3+/Yb3+和NaY(WO4)2:Er3+/Yb3+相比,L-Ta2O5:Er3+/Yb3+/Sr2+的綠色上轉換發光強度分別提高了1.53倍和3.14倍。此外,該材料還具有優異的溫度和壓力傳感性能,在UCL顯示、溫度和壓力傳感等領域具有廣闊的應用前景。

https://doi.org/10.1039/D5TC00792E


10

窄帶隙的CsPbCl3:Mn2+超長餘輝材料

本文創新性地研究了窄帶隙 CsPbCl3:Mn2+ 材料,成功觀察到其帶邊激子 PersL,為解析 PersL 機製提供了前所未有的機會。研究結果表明,CsPbCl3:Mn2+ 的 PersL 過程主要受熱輔助隧穿(TAT)機製控製,能量直接從陷阱轉移到 Mn2+ 中心。僅在低溫(77-120 K)下,淺陷阱釋放的少量電子會通過導帶釋放對 PersL 有微弱貢獻。該研究加深了對 PersL 機製的理解,並為優化 PersL 材料提供了理論基礎。

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


11

11.2 nm FWHM窄帶有機餘輝材料:兼具38%磷光效率與1.5秒長壽命

本文開發了基於能量轉移的策略,將窄帶熒光受主摻雜到磷光基質中,但這種方法對能量轉移效率要求較高。此外,基於多共振效應的窄帶室溫磷光材料雖然可以實現較窄的發射帶寬,但往往伴隨著發射壽命或餘輝持續時間的降低。該文章提出了一種新的設計策略:通過增強低頻振動態與電子躍遷的耦合,實現窄帶室溫磷光發射。作者設計並合成了基於蒽的發光團,並將其摻雜到苯基苯甲酸基質中,成功構建了具有11.2 nm FWHM、1.5 s 餘輝壽命和38% 餘輝效率的窄帶有機室溫磷光材料。該材料在可見光照射下即可激發發光,並在高功率激發下展現出超過40分鍾的有機長餘輝特性。這項工作為開發高性能窄帶有機餘輝發射器開辟了新的途徑。

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


12
利用偏壓和溴對溴化鉛鈣鈦礦單晶體進行缺陷修複,以用於X射線光子計數探測器

本文研究了鹵化物鈣鈦礦單晶缺陷修複及其在X射線光子計數探測器中的應用。由於鈣鈦礦材料具有優異的光電特性,其在光子-電荷轉換器件中的應用日益廣泛。然而,鹵化物鈣鈦礦單晶中存在的點缺陷會限製其性能。文章發現,通過施加偏壓可以對溴化鉛鈣鈦礦單晶中的體缺陷進行有效修複,從而降低缺陷密度,提高電荷傳輸效率。此外,通過在晶體生長過程中引入溴,可以永久性地降低溴化鉛鈣鈦礦單晶中的缺陷濃度,進一步提升器件的性能和穩定性。優化後的甲酰胺鉛溴化物探測器在室溫下對137Cs 662-keV γ射線的能量分辨率達到了0.7%,並且在低對比劑濃度下實現了高性能的碘K邊X射線檢測,同時顯著提高了抗輻射能力。這項研究為鹵化物鈣鈦礦單晶在X射線光子計數探測器中的應用提供了新的思路,並為材料缺陷的理解和調控提供了重要的參考。

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


13

一種用於寬帶近紅外二區(NIR-II)微型光源的玻璃複合纖維

隨著近紅外二區 (NIR-II, 1000–1700 nm) 光源在生物醫學成像、生物傳感等領域的廣泛應用,開發小型化、靈活的光源成為迫切需求。目前,NIR-II 光源主要以塊狀形式存在,難以滿足顯微鏡照明、內鏡照明等微型化應用的需求。該文章提出了一種新型的 Ni2+ 激活玻璃複合纖維,通過納米結晶化過程,實現了高效、寬帶的紅外二區發光,並製備了相應的光纖。該光纖在 NIR-II 區域表現出優異的發光響應和明顯的開關增益,為構建全光纖小型光源奠定了基礎。該光源在 NIR-II 成像方面展現出巨大潛力,為 NIR 響應光子材料的發展和應用開辟了新的方向。

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


14

A’位陽離子耦合調控:延緩準二維鈣鈦礦結晶並鈍化缺陷

本文提出了一種通過A′位陽離子工程調控準二維鈣鈦礦薄膜結晶動力學和缺陷鈍化的新策略。研究人員通過將含有P─Cl和P═O官能團的二苯基膦酰氯(DPCl)引入鈣鈦礦前驅體溶液中,實現了具有氧-磷-氮-碳(O─P─N─C)骨架的A′位陽離子的原位合成。DPCl的P─Cl官能團與甲酰胺陽離子(FA+)和苯乙基陽離子(PEA+)的銨末端發生親核取代反應,生成大的A′位陽離子,從而調控旋塗過程中的結晶動力學。同時,P═O官能團與晶界處的配位不飽和Pb2+離子配位,鈍化缺陷。這種雙功能機製協同優化了結晶動力學並抑製了非輻射複合,從而實現了緊湊、低缺陷的鈣鈦礦薄膜。最終,修飾了DPCl的準二維PeLEDs實現了26.07%的最高外量子效率(EQE),為高性能PeLEDs的開發提供了新的思路。

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


15

新興的鈣鈦礦光緻變色材料:最新進展、機理和應用

本文綜述了鈣鈦礦結構PC材料的最新研究進展和應用。鈣鈦礦PC材料在各種尖端應用中顯示出廣闊的前景和巨大的潛力,如發光調製、可擦除數字和模擬光信息存儲、光信息加密、防偽、光開關和溫度傳感。然後,本文總結了鈣鈦礦結構PC材料研究中的一些挑戰和前景,這將為後續探索新型無機PC材料結構設計和擴大實際應用提供重要指導。

https://doi.org/10.1039/D5TC02081F


16
通過的陰離子取代策略用於X射線動態成像的鹵化亞銅閃爍體

本文報道了一種基於陰離子取代策略設計合成的0D有機銅(I)鹵化物單晶閃爍體(TBA)CuI₁.6Br0.4(TBA = C16H36N⁺)。該策略通過引入溴(Br⁻)部分取代碘(I⁻),顯著增強了晶體結構的剛性,有效降低了銅碘原子間的電子排斥,並抑製了非輻射複合途徑,從而實現了高達91.93%的光緻發光量子效率。更重要的是,該閃爍體表現出優異的X射線響應特性,包括高光產額(45,369 photons MeV⁻¹)、與X射線計量率的完美線性響應、低檢測限(0.12 μGy s⁻¹)以及高空間分辨率(13.8 lp mm⁻¹)。其超快衰減動力學(藍光發射壽命3.1 μs)和出色的操作穩定性(經曆60次X射線開關循環後強度衰減可忽略),使其特別適用於對時間分辨率要求極高的動態X射線成像應用(如血管造影、骨科運動學和放療呼吸監測)。本研究不僅提供了一種有效提升0D銅(I)鹵化物閃爍體輻射發光性能的方法,也凸顯了該類材料在醫療診斷和實時X射線成像領域的廣闊應用前景。

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


17

Bi3+占據多傾向性位點實現穩定藍-青色光緻發光

該文章研究了一種新型的藍色-青色熒光粉,由富陽離子的鈧矽酸鹽NaBaScSi2O7作為基質和摻雜劑Bi3+(NBSS: Bi)組成。傳統的LED照明技術存在一些問題,例如顯色指數低、色溫高、藍光危害等。為了解決這些問題,研究人員開發了基於近紫外LED芯片和三基色(紅/綠/藍)熒光粉的新型LED照明技術。然而,三基色熒光粉混合物的穩定性和量子效率較低,並且存在青色間隙,導緻顯色指數低。本文的創新點在於,通過Bi3+濃度摻雜誘導的位點選擇性占據,實現了高效率/穩定的藍色-青色熒光。與Eu2+/Ce3+摻雜的熒光粉相比,NBSS: Bi在近紫外區域具有高效的吸收和量子效率,並且其熒光光譜在藍色-青色區域具有較寬的半峰全寬,有助於避免“健康”全可見光譜照明中的“青色間隙”。此外,研究人員還通過引入單價電荷補償劑(Li或K)和堿土金屬離子混合策略(Sr →Ba)來進一步提高熒光粉的量子效率,並通過共摻雜Tb3+和Eu3+,實現了高效率/穩定性和優異顯色指數的“暖白”熒光粉轉換白光LED。

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


18

“強助弱”效應:在宿主-客體摻雜體系中實現長壽命室溫磷光

該文章研究了有機室溫磷光 (RTP) 材料,這類材料具有長壽命、大斯托克斯位移和高信噪比等優勢,在傳感器、防偽、生物成像和光電器件等領域具有巨大的應用潛力。然而,由於單重態到三重態的躍遷是自旋禁阻的,有機 RTP 材料的發展面臨著巨大的挑戰。文章的創新點在於提出了“強輔弱”效應,即具有強自旋軌道耦合 (SOC) 效應的基質可以有效地增強具有弱系間竄越 (ISC) 能力的客體的磷光,同時保持客體的相對長壽命。文章以 4-二甲氨基吡啶 (DMAP) 作為基質,萘 (NL) 及其衍生物作為客體,構建了一系列主客體摻雜 RTP 材料,並通過實驗和理論計算驗證了“強輔弱”效應的存在。研究結果表明,DMAP 中的暗三重態激子可以通過三重態-三重態能量轉移 (TTET) 過程將能量轉移到 NL,從而觸發 NL 的 RTP。該研究加深了我們對 RTP 機製的理解,並為開發高效長壽命 RTP 材料提供了實際指導。

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


19

AIE-TICT型二價鐵配合物中的自旋轉換和發光的協同效應

本文報道了兼具聚集誘導發光與扭曲分子內電荷轉移特性的二價鐵配合物,並對其磁性及發光行為進行了深入的研究。基於TPA衍生物優異的電子給體能力與AIE特性,該課題組通過引入強缺電子受體單元2,6-雙(吡唑-1-基)吡啶(bpp),合成了一例具有供體-受體(D-A)結構的熒光配體,bpp-TPA。該設計可實現雙重功能,一方面,bpp單元為Fe(II)離子提供了八面體配位環境的三齒N-N-N配位口袋,為熱誘導SCO行為創造適宜晶體場;另一方面,非平面螺旋槳狀D-A結構可使配合物同時具備AIE活性與TICT特性。通過配體與Fe(II)配位,獲得了單核Fe(II)配合物bpp-TPA-Fe,其表現出完全SCO行為及自旋態依賴的熒光性質,即表現出典型的SCO-熒光協同效應。

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


20
一種磷酸鹽熒光粉中 NB-UVB 持續發光與濃度依賴性光緻變色的協同整合及其在多功能應用中的應用

本文展示了 Gd3+單摻 Sr3(PO4)2熒光粉的多模式發光特性,包括窄帶紫外 B(NB-UVB)光緻發光、NB-UVB 餘輝以及多色光緻變色現象。Sr3(PO4)2:Gd3+熒光粉的溫度依賴性 NB-UVB 光緻發光顯示出其作為比率型光學溫度計的潛力,相對靈敏度高達 2.5% K−1(在 110 K 時)。此外,該熒光粉在 X 射線照射下仍能保持穩定的 NB-UVB 持久發光,持續時間超過 24 小時。此外,該材料還展現出獨特的濃度依賴性多色光緻變色特性(從白色變為藍色或白色變為棕色),僅在強光條件下(在明場條件下)僅對 X 射線照射做出反應,並且在熱處理或 254 nm紫外線光刺激下具有出色的褪色和恢複能力。NB-UVB 持續發光與濃度依賴性多色光緻變色的協同整合使這種熒光粉成為多種用途的有前途的候選材料,包括隱蔽光學標記、光學信息存儲和先進的防偽技術。

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


21

一種基於激光誘導環形封閉結構的堆疊式色彩轉換層在微型/微小發光二極管中的應用

本研究提出了一種基於激光誘導環形封閉結構的堆疊色轉換層。使用納秒脈衝激光聚焦在鋁膜上,通過熱爆炸和衝擊效應製造環形封閉的金屬孔結構。該結構結合了無機鈣鈦礦量子點(QDs)和 LiF 封裝,以實現高亮度、無泄漏的發光陣列。具有適當厚度(100 nm)的鋁層消除了背光泄漏,同時保持了強烈的發光效果。基於此結構,通過在初始的 LiF/金屬/QDs 結構上重複製造金屬/LiF/QDs 多層結構,開發出三色色轉換層。不同厚度的金屬之間的傳輸差異使得這種堆疊結構能夠實現背光激發。最終,通過這種複合結構成功實現了背光激發的三色共面發光陣列。

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


22

熱穩定乙胺摻雜實現純紅光CsPbI3量子點發光二極管

本文創新性地提出熱穩定的乙胺(EA+)摻雜策略,實現了純紅色CsPbI3量子點發光器件。通過調節EA+摻雜含量,實現630–650 nm範圍內發射波長的精確調控。通過優化 EA+摻雜濃度和器件結構,獲得了外量子效率高達26.1%的純紅光鈦礦發光二極管器件。研究團隊突破傳統EA+陽離子熱不穩定問題,通過構建乙胺碳酸鹽與油酸之間的酸堿平衡反應,在反應體系中原位生成熱穩定的油酸乙胺,實現EA+在高溫下穩定摻雜進鈣鈦礦晶格。通過系統表征與理論計算,研究證實EA+摻雜不僅誘導晶格畸變、提升禁帶寬度,還顯著抑製缺陷態形成並改善載流子傳輸性能。基於此構建的LED器件表現出較低的啟亮電壓、較低的效率滾降和良好的光譜穩定性,顯示出優異的器件性能。該研究為鈣鈦礦量子點帶隙調控提供了新策略,為高性能、可調波長、光譜穩定的純紅色發光器件開發提供了重要見解。

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


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