近日，深圳理工大學成會明院士、白楊、Haoran Wang團隊在頂級期刊ACS Nano上發(fā)表研究成果，成功制備出超穩(wěn)定、高效率的純紅色γ-CsPbI3納米片，并基于此開發(fā)出性能卓越的紅光LED器件，其色彩精準匹配國際照明委員會（CIE）最高顯示標準（Rec.2020）。

圖片:搜狗截圖20250814224504.png

該研究為解決純紅光鈣鈦礦材料穩(wěn)定性與效率難題提供了全新思路，為下一代超高清、廣色域顯示技術奠定了關鍵材料基礎。

團隊瞄準了極具潛力的發(fā)光材料——CsPbI₃納米片。它天生具備發(fā)出理想純紅光的潛力（波長~646 nm），但其光學活性的立方相（黑相）在常溫下不穩(wěn)定，極易坍塌轉變成不發(fā)光的黃相，喪失應用價值。研究發(fā)現(xiàn)，在三種黑相（α, β, γ）中，γ 相具有最低的形成能和最低的表面自由能，是室溫下最穩(wěn)定的鈣鈦礦相。由于結晶動力學難以控制，其直接形成較為困難。

團隊獨辟蹊徑，巧妙地利用兩種特殊“分子工具”（配體）——二甲基亞砜（DMSO）和N,N’-二甲基丙烯脲（DMPU）——的有效表面配位策略，以精確調(diào)控γ-CsPbI₃ NPLs的生長。通過雙配體協(xié)同效應，不僅實現(xiàn)了結構穩(wěn)定，更有效鈍化了表面缺陷，讓能量高效轉化為純凈紅光。

這種創(chuàng)新方法制備出的γ-CsPbI₃納米片展現(xiàn)出驚人性能：

1.近完美發(fā)光效率：其光致發(fā)光量子產(chǎn)率（PLQY）接近100%，意味著幾乎將所有吸收的光能轉化為純凈紅光，損耗極低。

2.卓越的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性：在80 °C下經(jīng)405 nm激光長時間照射時仍展現(xiàn)出獨特的強光致發(fā)光強度。

憑借這些優(yōu)勢，制造出的顏色穩(wěn)定的鈣鈦礦 LED器件效率高達12.43%，是目前CsPbI₃納米片基LED器件的記錄效率。

這項研究不止是實驗室里的突破，更有可能改變我們的日常生活，點亮超高清顯示新時代！比如，將為手機、電視、VR/AR設備提供色彩更純凈、更鮮艷、更穩(wěn)定的純紅色發(fā)光解決方案，極大提升視覺體驗；為特種照明、信號顯示等領域提供高性能、長壽命的紅色光源；為設計開發(fā)其他高性能、高穩(wěn)定性的功能材料（如光電、催化材料）提供了嶄新思路和強大工具。

相關鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.5c04461