雙軸極化分子插層實現高效率、高色穩定性鈣鈦礦發光二極管

本文提出在界面引入雙軸電荷極化分子bi-4-(N-哢唑基苯基)苯基氧化膦(BCPO)作為插層。BCPO的強表面配位作用不僅顯著提升了金屬鹵化物鈣鈦礦(MHPs)發光層的缺陷鈍化效果與結晶質量,還形成了垂直排列的偶極矩,誘導能帶彎曲以促進電子注入。此外,其平面內分布的吸電子哢唑苯基單元與MHPs表面形成緊密的橫向靜電接觸,有效抑製了鹵素離子的界面逃逸。基於此,采用BCPO的PeLEDs實現了25.8%的最大外量子效率與13.4小時的T₅₀,EL壽命,是目前性能最優異的綠光PeLEDs之一。本工作通過分子結構設計與界面工程的協同策略,為實現高效、色穩定的PeLEDs開辟了新路徑。
https://doi.org/10.1002/adfm.202519358
CsSnI₃微米晶立方體的異維外延生長實現高亮度高效近紅外發光二極管

本研究提出一種表面模板策略,實現了CsSnI₃微米晶立方體的異維外延生長。這些三維單晶區域與埋底界面的二維外延鈍化層共同作用,有效抑製了錫氧化並降低了缺陷密度。基於此結構製備的近紅外發光二極管實現了152 W sr⁻¹ m⁻²的輻射亮度與8.11%的外量子效率,創造了無鉛近紅外發光器件的新紀錄。
https://doi.org/10.1002/adma.202512927
多色PeLEDs的最新進展,顏色轉換與串聯結構實現多色鈣鈦礦發光二極管

本綜述系統回顧了多色PeLEDs的最新進展,包括其工作原理、與其他發光技術的比較、可調多色與白光發射的潛力、相分離問題、無鉛組分等。文章進一步探討了關鍵器件工程策略,如單層白光發射、顏色圖案化技術以及新興的混合串聯PeLEDs結構,旨在推動高效、穩定多色PeLEDs的發展。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590238525004606

本研究開創性地開發了聚合物中機械化學誘導的圓偏振發光(MICPL)技術。我們通過光聚合非手性機械感受體(馬來酰亞胺與蒽衍生物的Diels-Alder加合物)與手性單體L-降冰片烯丙酸酯(LBA)交聯,成功構建了聚合物網絡。機械壓縮會觸發機械感受體的逆Diels-Alder反應,釋放熒光團。關鍵在於,施加的力不僅促進了這些熒光團的聚集,還將壓縮手性聚合物基質(PLBA)固有的非互易手性傳遞給聚集體,從而產生亮度與力相關的CPL發光,其發光不對稱因子高達10⁻²。該策略的普適性通過一系列電子結構各異的機械感受體和共聚物基質得以驗證,實現了從藍紫色到綠色、黃色至橙色的可調CPL顏色,甚至通過三元體系獲得白色CPL。在共聚物體系(如與非手性單體甲基丙烯酸酯共聚)中仍保留MICPL特性,展現出其作為多模態應力報告的宏觀分子手性光學探針的潛力。這些發現解答了機械力調控手性的疑問,並為按需製備CPL材料提供了新平台。
https://doi.org/10.1002/anie.202517113
Sn4+介導的Bi3+在鈦鍺酸鹽磷中的工程:健康照明應用的寬譜發射設計

本研究通過高溫固態合成法開發了新型Bi3+摻雜Na2CaTi(Sn)2Ge3O12熒光粉。通過用Sn4+替代Ti4+,調控了Bi3+在Na+和Ca2+位點的多重占據,並結合晶體場強的變化,誘導出顯著的發射光譜藍移。成分優化實現了異常寬的半高全寬(FWHM0.3Sn=141 nm)和從12746 cm-1到8650 cm-1的連續斯托克斯位移調諧,使光譜覆蓋範圍達到400-750 nm。Sn4+的引入有效減少了晶格畸變,顯著提高了熱穩定性(活化能從0.34 eV增加到0.35 eV)。集成商用藍光芯片與傳統BAM:Eu2+和Y2O3:Eu3+熒光粉的白色LED器件表現出改進的性能,Ra=83.78,CCT為6065 K,色度坐標(0.3184,0.3767)。本工作為全光譜健康照明和植物工廠照明系統提供了高效穩定的解決方案。
https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.10.199
Cs4MnBi2Cl12鈣鈦礦:Mn2+橋接W4+近紅外發射

本文提出了一種采用Mn2+作為能量橋來增強Cs4MnBi2Cl12四重鈣鈦礦中W4+敏感性的新策略。通過全面的結構和光緻發光表征,我們證明了Mn2+的引入形成了有效的能量轉移路徑。該路徑使W4+在約910 nm處產生強烈的NIR發射,覆蓋800至1300 nm的光譜範圍,半高全寬(FWHM)為181 nm。優化後的Cs4MnBi2Cl12:W4+在室溫(298 K)下實現了69%的NIR內量子效率(IQE),顯著優於大多數現有NIR發光金屬鹵化物。實驗證據證實了能量轉移序列[BiCl6]³⁻→[MnCl6]⁴⁻→[WCl6]²⁻,確立了Mn2+能量橋的作用,並實現了高達78%的最大能量轉移效率。這項工作不僅為高性能NIR pc-LEDs提供了有前景的候選材料,還提出了一種設計高效NIR發光金屬鹵化物的新策略。
https://doi.org/10.1002/lpor.202501510
利用扭曲和平面結構的協同作用,開發NIR-II光熱診斷劑

本研究采用“平面核心+扭曲外圍”分子設計策略,成功開發出NIR-II光熱診療劑4TPE-TB。該分子通過共面中心核心結構增強分子內偶聯,同時配備四個高度扭曲的外圍旋轉基團以抑製有害的分子間堆積效應。4TPE-TB展現出4.0×10⁴M⁻¹cm⁻¹的高摩爾吸光系數,在長波長(980納米)激發下,其熒光與光熱性能均優於傳統分子設計策略製備的同類化合物。將4TPE-TB製備成納米顆粒後,我們在癌症模型中實現了高精度NIR-II FLI和高效PTT。研究發現納米顆粒兼具直接腫瘤消融與免疫系統激活的雙重作用,進一步驗證了其作為癌症治療平台的潛力。本研究揭示了NIR-II光熱診療劑的成功設計原理,為提升癌症診療的精準度與療效提供了新思路。
https://doi.org/10.1021/acsnano.5c04254
新型Eu摻雜SrLaGaO4熒光粉:高熱穩定性,WLEDs與防偽油墨
本研究選擇SrLaGaO4作為基質材料,在還原氣氛(CO)下通過常規高溫固相反應合成了一系列SrLaGaO4:Eu熒光粉。系統研究了所得熒光粉的相組成、光譜特性及其他相關性能。實驗結果表明,Eu3+離子主要被還原為Eu2+,使合成的SrLaGaO4:Eu熒光粉在467 nm藍光激發下產生中心波長為606 nm的橙紅色發光。在150°C條件下,熒光粉保持初始發光強度的83.06%。在最佳摻雜條件下,其內部量子效率達到51.48%,熒光壽命為7.33毫秒。采用該熒光粉製備的WLED器件展現出優異的顯色性能(Ra=86.9,CCT=3981 K),有效彌補了商用器件的紅色不足。本研究還探索了SrLaGaO4:Eu熒光粉在防偽油墨中的應用。總體而言,研究結果證實SrLaGaO4:Eu是一種高效橙紅色熒光粉,在暖白光LED和先進防偽技術領域具有廣闊應用前景。
https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.10.349

本文報道了一種簡便、快速且經濟高效的方法,利用四苯乙烯功能化半菁染料直接觀察並監測水溶性聚(m-亞苯基乙炔基)折疊體在溶劑驅動下的螺旋反轉過程。通過調節溶劑環境,折疊體從M型螺旋轉變為P型螺旋,染料的結合模式也隨之從溝槽轉變為表面。這種轉變改變了限製程度和微環境極性,導緻可見光發射顏色從黃色變為紅色,標誌著螺旋結構的反轉。本研究為理解生物大分子構象轉變提供了有力工具,並揭示了螺旋結構動態行為的奧秘。
https://doi.org/10.1002/anie.202512834
基於Tb3+摻雜熒光粉的玻璃閃爍體在高溫X射線成像中的優異性能

本文基於熱穩定熒光體,設計了一種新型基於熒光體的玻璃(PBG)閃爍體,其性能優異,適用於長時間X射線探測和高溫X射線成像。所開發的Tb3+摻雜PBG閃爍體具有高透明度(542 nm時86%),呈現明亮的綠色光和高光緻發光(PL)熱穩定性,573 K時的PL強度保持96.2%的室溫值。此外,Tb3+摻雜PBG閃爍體具有創紀錄的XEL強度(達到Bi4Ge3O12(BGO)的404%)、優異的輻照抗性、最低檢測限2.8µGyair/s以及34 lp/mm的超高空間分辨率。與商用的BGO和碘化銫:Tl(573 K時的XEL強度僅為303 K時的1%)相比,Tb3+摻雜PBG閃爍體在XEL中表現出零熱猝滅行為,且573 K時的XEL強度完全保留其室溫值。這些發現確立了Tb3+摻雜PBG作為惡劣環境下X射線成像的極具潛力的候選材料,並突顯了PBG策略作為創建高度穩定且高效玻璃閃爍體的新途徑。
https://doi.org/10.1002/lpor.202502368

本研究提出一種創新的體摻雜策略,通過將有機長餘輝材料摻入聚合物半導體,成功製備出高性能負光導率晶體管(NPTs)。長餘輝摻雜劑產生的長壽命電荷分離態能有效捕獲聚合物半導體的柵極調製多數載流子,實現光敏性(5.29×10⁶)和探測度(3.40×10¹³瓊斯)均達5.29×10⁶和3.40×10¹³的持續負光導率。該體摻雜策略同時形成大量捕獲位點,使摻雜半導體薄膜內層載流子複合得以維持超高光敏性。值得注意的是,該策略可推廣至多種摻雜-半導體體系。基於這些卓越性能,成功實現了負突觸功能的模擬。為驗證其實際應用潛力,將NPTs集成到循環神經網絡(RNN)中實現全光加密/解密,系統準確率高達91%。本研究為高性能神經形態計算(NPC)設備構建了通用範式,為下一代光電子器件和安全神經形態系統的開發開辟了新路徑。
https://doi.org/10.1002/adma.202514723
新型二苯並呋喃基交聯空穴傳輸材料實現高性能藍光量子點發光二極管
本研究設計合成了兩種乙烯基交聯型空穴傳輸材料:CBP-V與KFP-V。相較於CBP-V,KFP-V采用二苯並呋喃基團替代聯苯基團,使其交聯溫度降至200°C並具備完全耐溶劑性。該材料展現出卓越的空穴傳輸性能,空穴遷移率達2×10⁻³ cm² V⁻¹ s⁻¹,最高占據分子軌道能級降至-5.95eV,有效降低了空穴傳輸層與量子點層間的注入勢壘。基於KFP-V的溶液加工藍光量子點發光二極管實現了優異性能:最大亮度達31432 cd m–2,外量子效率為16.67%。交聯後的KFP-V還增強了深藍光發射特性,其CIE色度坐標達到(0.15, 0.03)。該研究為理性設計交聯型空穴傳輸材料以推進溶液加工藍光量子點發光二極管發展提供了重要參考。
DOI: 10.1021/acs.jpclett.5c02795
動力學調控中間相錨定策略構建準二維鈣鈦礦均質化能量景觀實現高效窄譜藍光發射

本文通過形成強陽離子-π相互作用複合物,成功穩定了具有延緩低n相結晶特性的亞穩中間相,繼而實現中n相的直接錨定結晶而不引發相分布展寬。在錨定過程中引入表面錨定配體,有效抑製了非輻射複合。最終獲得的鈣鈦礦結構展現出高效天藍光發射與108毫電子伏特的窄譜線寬。基於該結構的器件在489納米波長處實現22.5%的最大外量子效率,並成功拓展至大面積像素和200微米×600微米有效面積的被動矩陣器件陣列。這一研究成果充分展現了鈣鈦礦發光二極管在全彩顯示領域的應用潛力。
ttps://doi.org/10.1038/s41467-025-62863-y

本文報道了一種通過協同鍵合策略抑製準二維鈣鈦礦中相分離來實現高效藍光鈣鈦礦的方法。研究表明,引入二苯甲基膦酸能通過抑製鈣鈦礦中低n值相的形成,有效減輕激子-聲子耦合誘導的非輻射複合。這主要歸因於二苯甲基膦酸能夠同時與無機[PbX₆]⁴⁻框架形成共價鍵並與有機間隔基形成氫鍵,從而調控鈣鈦礦中的相分布。此外,這種雙重相互作用有效降低了鈣鈦礦的缺陷密度,並使鈣鈦礦的價帶頂向上彎曲,進一步抑製了非輻射複合並降低了器件中的空穴注入勢壘。這些改進使得高效藍光鈣鈦礦發光二極管的實現成為可能,在發射波長分別為488納米、480納米和472納米處實現了23.2%、22.0%和17.2%的峰值外量子效率。
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5c04872
鉍-銻共合金化通過結構限域效應調控(4FPEA)₄AgBi₁₋ₓSbₓI₈層狀雙鈣鈦礦的光激發態動力學

本研究側重於識別二維大有機陽離子無鉛鈣鈦礦衍生材料的關鍵激發態過程,以更好地量化晶格畸變與自陷激子介導發射之間的關系。這部分是通過鉍與銻的 pnictogen 共合金化來實現的。在目標配方 (4FPEA)₄AgXI₈ 中,獲得了 n = 1 Ruddlesden-Popper 相,這增加了結構的電子維度並影響了載流子動力學。此處 4FPEA = 4-氟苯乙銨。最近的研究發現,鈣鈦礦結構中的 pnictogen 共合金化可能導緻結構重排減少,從而降低自捕獲。這在二維鈣鈦礦中很重要,因為與三維結構相比,自捕獲的勢能壘較低。在 (4FPEA)₄AgBiI₈ 配方中引入鉍|銻共合金化是一種合理的設計選擇,旨在獲得具有顯著增強的載流子動力學的光化學穩定的無鉛鈣鈦礦衍生材料。這些參數可以使用先進的光譜學方法進行評估,包括超快瞬態吸收光譜。更重要的是,據所知,先前尚無研究將 Bi/Sb 誘導的八面體畸變與亞納秒自陷激子動力學相關聯,特別是在引人入勝的自陷激子去布居動力學與激子結合能的背景下。
https://doi.org/10.1002/adom.202502557
序貫融合-揮發策略實現鈣鈦礦納米晶原位生長助力高性能發光二極管
本文提出序貫融合-揮發策略,采用乙酸辛銨製備相純立方相甲脒鉛碘納米晶薄膜。該配體憑借獨特熱特性實現自調控雙階段過程:退火過程中作為動態熔融助劑促進晶體完美化,而後完全揮發確保無殘留缺陷鈍化。該智能設計同步實現配體純化與陰陽離子缺陷協同鈍化,獲得近紅外鈣鈦礦發光二極管卓越性能:最高外量子效率達23.03%,在100毫安每平方厘米電流密度下工作壽命達30.2小時。此項研究為原位製備配體工程化納米晶薄膜建立了新範式,為下一代高性能鈣鈦礦發光二極管開辟道路。
https://doi.org/10.1002/adom.202503040

本文采用雙向電荷極化分子BCPO構建界面層,其強表面配位作用不僅顯著提升鈣鈦礦發光層的缺陷鈍化效果與結晶質量,更通過建立高度有序的垂直偶極排列誘導能帶彎曲,促進電子注入。同時,分子結構中電子 withdrawing 哢唑苯基單元通過平面幾何構型與鈣鈦礦表面形成緊密橫向靜電接觸,產生更強化學相互作用,有效抑製界面鹵素離子逃逸。基於該策略優化的綠光鈣鈦礦發光二極管實現25.8%的最大外量子效率和13.4小時的工作壽命,性能指標位居已報道綠光器件前列。該研究通過分子結構設計與界面工程的協同創新,為同時實現高效高色穩鈣鈦礦發光二極管開辟了新途徑,為解決其商業化關鍵難題提供了新方案。
https://doi.org/10.1002/adfm.202519358

本文展示了一種用於全溶液加工鈣鈦礦LED的有機溶劑的系統性溶劑篩選。篩選方案包括初步基於溶解度及其與鈣鈦礦量子點的相容性進行候選物選擇,隨後嚴格評估溶劑對鈍化量子點和維持界面穩定性的影響。乙酸乙酯因其對TPBi的有效溶解度和保持界面完整性的卓越能力而成為旋塗TPBi的最佳選擇。關鍵的是,EA-TPBi體系通過表面鈍化顯著增強了QD薄膜質量,PLQY增加和瞬態壽命延長證明了這一點。這種改進直接促進了界面處有效的載流子注入,最終協同增強了整體器件效率。上述功能協同增強了器件的效率。最終實現了全溶液加工鈣鈦礦LED,在691 nm處峰值EQE為4.04%,最大輻射亮度為8221 mW sr⁻¹ m⁻²。值得注意的是,與具有真空蒸鍍ETL的器件相比,它們分別實現了材料成本、加工時間和設備費用82%、90%和95%的降低。這項工作為全溶液加工LED中溶劑篩選原理和功能層界面態調控提供了更深入的見解,從而為開發低成本、高性能的鈣鈦礦基光電器件鋪平了道路。
https://doi.org/10.26599/NR.2025.94908215