近日，物理學院材料物理研究所在高效穩定鈣鈦礦發光研究領域取得進展。相關成果以“Water-Induced MAPbBr3@PbBr（OH） with Enhanced Luminescence and Stability”為題發表在我國物理類知名期刊《Light: Science & Applications》（影響因子：14.00）。物理學院青年教師劉凱凱為論文第一作者，董林教授和單崇新教授為通訊作者。
此前，研究團隊於2018年初發現在合成鈣鈦礦材料過程中意外引入氨水所形成的鈣鈦礦遇水之後發光強度大大增加。後經研究表明，形成的鈣鈦礦在遇到水之後形成了MAPbBr3@PbBr（OH）結構，其量子效率由原來的2.5%提升到71.54%，而且即使在水中浸泡一年後仍然能夠保持良好的發光特性。研究證實，鈣鈦礦效率和穩定性提升的原因是鈣鈦礦遇到水後在銨根離子的輔助下逐漸分解然後定向組裝成PbBr（OH）包覆MAPbBr3量子點的結構。形成的Type-I型異質結構，有利於載流子在MAPbBr3量子點中的限制和複合，提升了發光效率；緻密的PbBr（OH）包覆MAPbBr3量子點後，一定程度隔絕了空氣和水環境，提升了穩定性。利用穩定高效的MAPbBr3@PbBr（OH）作為下轉換層，研究人員製備了高亮的發光二極管。這種方法可適用於甲胺鉛溴、甲脒鉛溴、銫鉛溴等鈣鈦礦材料體系，為製備穩定高效的鈣鈦礦熒光材料提供了新思路，並有望推動鈣鈦礦材料走向應用。
該項研究工作得到國家自然科學基金、中國博士後科研基金項目以及河南省科技攻關項目的支持。
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