FSU团队制定了从有前途的材料中创造蓝光的新策略

佛罗里达州立大学的一个研究小组开发了一种新方法，可以从一类材料中产生蓝光，这些材料显示出光电设备的巨大潜力，包括太阳能电池、发光二极管 (LED) 和激光器。

在 FSU 化学教授马碧武的带领下，该团队在 Advanced Energy Materials 上发表了一项新研究，该研究提出了一种简单有效的方法，可以从金属卤化物钙钛矿中产生高效稳定的蓝光。金属卤化物钙钛矿是一类新兴的半导体材料，其特点是具有立方晶体结构，具有良好的发光特性，同时也易于制造且成本低廉。

包括马云在内的科学家已经为绿光和红光创造了高效且稳定的钙钛矿基 LED，但很难实现高效且稳定的蓝光。蓝光需要大量功率，并且蓝色纯度通常会随着时间的推移而降低。

没有高效稳定的蓝光，就不可能产生白光。

“我们制定了新的策略，以从钙钛矿中获得高效稳定的蓝光，并制造出性能更高的 LED，”Ma 说。“如果你想要一个全彩显示器，你需要蓝色、绿色和红色。绿色和红色已经有很好的表现，但蓝色更难。制作稳定的蓝色并不容易，因为它具有更高的能量。”

Ma 和他的团队使用基于化合物铯铅溴化物或 CsPbBr3 的金属卤化物钙钛矿制造了蓝色发光纳米片。纳米片是厚度只有几个晶胞的纳米材料，因此会受到强介电和量子限制的影响。

为了使这些特殊的纳米片发出高效且稳定的蓝光，研究人员用多功能有机硫酸盐对它们进行涂层处理，从而实现所谓的表面钝化，这是一种用于提高发光特性和稳定性的高效方法。

在这个项目中，简单的有机硫酸盐钝化有助于防止纳米片降解，使它们能够发出更有效和更稳定的蓝光。

使用这些表面钝化的 CsPbBr3 纳米片作为发射器，概念验证 LED 被制造为呈现纯蓝光发射，峰值为 462 纳米。在这项工作中实现的每平方米 691 坎德拉的亮度(指定设备亮度的标准单位)和 20 分钟的半衰期是迄今为止报道的基于纳米片的纯蓝色钙钛矿 LED 的最佳值之一。

“我们的工作清楚地表明了使用适当表面钝化的钙钛矿纳米片作为高效和稳定 LED 的发射器的潜力，”马说。

这项工作得到了国家科学基金会和 FSU 研究办公室的支持。