记者从南开大学了解到，国际权威学术期刊《自然》（Nature）昨日在线发表南开大学化学学院教授袁明鉴、中国科学院院士陈军、研究员章炜领衔的科研团队在新型钙钛矿超高清显示技术领域的最新研究进展——团队研发出高效率与高稳定性兼备的纯红光钙钛矿电致发光器件(LED)，为下一代超高清显示技术发展提供了关键技术支撑，标志着在该领域的重大技术突破。
该研究题为“Perovskite heteroepitaxy for high-efficiency and stable pure-red LEDs”。团队针对新型钙钛矿超高清显示技术中纯红光CsPbI3钙钛矿量子点材料相稳定性差这一世界难题，率先提出“外延异质结界面应力操控”策略，首次利用全溶液法实现钙钛矿范德华外延异质结的大面积原位可控制备，成功突破材料稳定性与器件性能双重瓶颈，研发出高效率与高稳定性兼备的纯红光钙钛矿电致发光器件(LED)，为下一代超高清显示技术发展提供了关键技术支撑，标志着在该领域的重大技术突破。
袁明鉴教授、陈军院士、章炜研究员带领的科研团队，长期从事高性能半导体光电转换材料及器件研究。在持续探索高效高稳定性钙钛矿光电材料的过程中，研究团队发现通过晶格应力操控实现钙钛矿局部晶格扭曲，可以显著增强亚稳态钙钛矿材料的相稳定性。基于上述发现，研究团队利用配体分子结构设计调控，首次报道了一种全溶液法原位制备钙钛矿范德华外延异质结以提升钙钛矿量子点相稳定性的全新策略。结合球差校正透射电镜表征与密度泛函理论研究，研究团队首次揭示了钙钛矿外延异质结构的界面应力对钙钛矿量子点晶格结构的调控机制。
研究表明，界面应力诱导的晶格扭曲可以有效抑制CsPbI3钙钛矿量子点的相转变过程，显著提升材料的稳定性。所获得的CsPbI3钙钛矿量子点导电薄膜具有优异的稳定性和光电性质。在此基础上，团队成功研发了兼具世界一流性能及稳定性的纯红光钙钛矿LED，解决了长期困扰该领域的瓶颈问题。
该研究立足化学基础学科，汇聚材料、物理、半导体器件等多学科力量，发展透射电镜结构表征先进技术，实现了钙钛矿范德华外延异质结的新物质创造，攻克了纯红光钙钛矿LED核心材料稳定性难题，有望进一步推动超高清显示产业技术革新。
本报记者 单炜炜 通讯员 李享 李赛赛 姜源植
原文链接：http://jinwanbaoepaper.enorth.com.cn/jwb/html/2025-02/21/content_87648_1871125.htm
审核：闫瑾
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