蓝色钙钛矿发光二极管（LED）具有超过10%外部量子效率（EQE）的性能；然而，真正蓝色发光的设备——那些符合Rec.2100原色所需发射波长的设备——迄今为止被限制在约6%的EQE内。在真正蓝色发光设备中，许多研究发现CsPbBr₃胶体纳米晶体（c-NC）存在高电荷注入势垒，这一问题在含有多层纳米晶体的薄膜中甚至会进一步加剧。为此，多伦多大学Edward H. Sargent、苏州大学廖良生、北京大学严纯华和孙聆东介绍了一种改进电荷注入的自组装单层（SAM）活性层。

本文要点

（1）在本文中，作者研究了当活性层厚度接近~5nm时单层钙钛矿LED中发光不良的原因，发现使用现有的制造技术会导致出现粗糙的钙钛矿/空穴传输层（HTL）界面：这导致HTL和ETL（电子传输层）之间的直接电相互作用。此外，作者还认识到定义明确、有序和紧凑的单层膜可以抑制HTL/ETL相互作用。

（2）而作者认为使用HTL相容配体能够改变CsPbBr₃-c-NC表面的极性，可将钙钛矿自组装降低到单层极限[即自组装单层（SAM）]。为此，作者鉴定了一种双功能封端配体策略。在该策略中，液态、较短、非极性以及HTL相容的C─Si键能够在钝化量子点表面缺陷的同时在HTL和钙钛矿表面之间提供所需的极性差异，从而实现CsPbBr3-c-NC的自组装，并避免HTL衬底的溶解。通过这种方式，研究最终可形成一个紧凑均匀的单层。

（3）基于上述SAM的LED在4.0 V下表现出约12%的创纪录EQE[CIE为（0.132,0.069），亮度为11 cd/m²]，并且相对于之前报道的最佳Rec.2100蓝色钙钛矿LED，其工作稳定性提高了10倍。

Ya-Kun Wang, et al. Self-assembled monolayer–based blue perovskite LEDs. Science Advances. 2023

DOI：10.1126/sciadv.adh2140

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh2140