上海大学在蓝光LED研究方面取得新进展

近日，上海大学机电工程与自动化学院新型显示技术及应用集成教育部重点实验室杨绪勇教授、王林副研究员团队在国际著名期刊《Nature Communications》上发表题为“Manipulating charge transfer dynamics and stabilizing lead bromide octahedra for efficient blue perovskite light-emitting diodes”的研究成果。上海大学机自学院机械工程专业博士研究生张晓飞和上海光学精密机械研究所刘征征副研究员为共同第一作者。上海大学杨绪勇教授、王林副研究员和中国科学院大学杜鹃教授为论文的共同通讯作者。上海大学为第一完成单位。

钙钛矿发光二极管（PeLEDs）因其高效率、宽色域及可溶液制备等优点，有望成为下一代全彩显示和固态照明的理想选择。目前，红光和绿光PeLEDs的外量子效率（EQE）已经超过30%，而蓝光器件的性能仍远远落后。低维纯溴化物钙钛矿材料因其在实现稳定高效蓝光发射方面的优势而备受关注。然而，大量绝缘长链有机间隔阳离子的使用严重限制了器件的载流子传输能力和电致发光性能。研究团队采用具有双端膦酸基团的短链亚氨基二（甲基膦酸）（IDMP）配体，通过协同共价键与溴化铅八面体强相互作用，同时促进层间电荷转移，降低钙钛矿薄膜的缺陷密度，从而提高发光效率。该配体还增强了介电限域效应，导致了更高的激子结合能和加速的辐射复合。所制备的蓝光PeLEDs最大外量子效率达到25.4%，工作寿命超过800分钟，代表当前最先进的基于纯溴基钙钛矿的蓝色发光二极管。

研究亮点：

（1）双功能配体协同作用：采用短链IDMP配体，其双端膦酸基团与溴化铅八面体形成强共价键，同步提升电荷传输效率并稳定晶格结构，显著抑制离子迁移与缺陷产生。

（2）介电限域与激子调控：IDMP处理降低薄膜介电常数，增强介电限域效应，激子结合能提升至111.3 meV，促进辐射复合，器件在高电场、高温与紫外照射下表现出优异稳定性

（3）效率与寿命双重突破：蓝光器件外量子效率高达25.4%，工作寿命提升近9倍（T50达845分钟），创下纯溴基钙钛矿蓝光LED性能新纪录。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-68315-5