準二維鈣鈦礦發光二極管（PeLEDs）在實際工作過程中，發射熱猝滅現象普遍存在，導致發光效率嚴重下降。然而，這一問題往往被忽視，研究也很少，熱淬滅的根本原因至今尚未完全揭示。

在這里，來自中國科學院長春應用化學研究所和中國科技大學的研究人員開發了一種鈍化策略以研究和抑制熱猝滅。該試劑可以有效鈍化膜表面和本體的配位不飽和Pb2+缺陷，而不影響鈣鈦礦結晶，這有助于更真實地證明缺陷在熱淬滅中的重要作用。結果揭示了缺陷促進的激子-聲子耦合是加強猝滅的根本原因。最終，具有缺陷鈍化的PeLEDs實現了超過22%的外部量子效率（EQE），在室溫下的運行壽命增加了一倍，并且在85°C下可以維持約85%的初始EQE，遠高于控制器件的17%。這些發現為制作照明和顯示器的實用PeLEDs提供了重要依據。相關論文以題目為“Suppressing thermal quenching via defect passivation for efficient quasi-2D perovskite light-emitting diodes”發表在Light: Science & Applications 期刊上。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41377-022-00761-4

鹵化鉛鈣鈦礦由于其制備簡單、缺陷容限高和優異的光電性能，在光子和光電子應用方面取得了迅速的進展。降維的準二維（準2D）鈣鈦礦可以構造多個量子阱，從而提高激子結合能，使光致發光量子產率（PLQYs）接近100%。準二維鈣鈦礦的發射行為由其獨特的復合動力學決定。

本文討論了準二維鈣鈦礦結構中單重態和三重態激子的管理，這對設計高效PeLEDs和激光增益介質至關重要。得益于與典型光學微腔的良好匹配，光反饋可以提供給鈣鈦礦類2D發射器，作者的團隊首次實現了穩定的室溫（RT）連續光誘導鈣鈦礦激光器。同時，基于準2D鈣鈦礦的大量工作已經開展，以改善PeLEDs的性能，獲得了高效的綠色和紅色器件，外部量子效率（EQE）超過20%，藍色PeLEDs超過10%。高效的準二維鈣鈦礦發光體可以通過簡單的一步溶液處理制備，具有可調的機械特性，并且在低成本、靈活的照明和顯示方面顯示出巨大的潛力。

然而，作為發射體的準二維鈣鈦礦通常存在一個容易被忽略的熱猝滅問題。實際上，在設備運行過程中，發熱是一個不可避免的因素。據報道，有機-無機雜化鈣鈦礦的導熱系數非常低，這與一些典型的有機半導體類似。在實際應用中，由于電場中的焦耳熱，電致發光器件的結溫可以達到85°C甚至更高。因此，有必要改善器件有源區的散熱，抑制鈣鈦礦發射體本身的熱猝滅。

圖1發射熱淬滅。

圖2準2D鈣鈦礦薄膜中缺陷鈍化的方法和機制。

圖3.鈍化對準2D鈣鈦礦熱猝滅特性的影響。