近日，井岡山大學化學化工學院王兆億博士在高穩定近紅外鈣鈦礦發光二極管領域取得重要研究進展，相關研究成果以“Enhancing Thermal Tolerance for Bright and Stable Near-Infrared Perovskite LEDs”為題，以第一作者在國際頂級期刊《Advanced Materials》上發表。

金屬鹵化物鈣鈦礦因其獨特的優異光電特性，已成為光電領域研究的明星材料。PeLED發展迅速，目前電致發光的EQE已可與OLED和QD-LED相媲美。然而，穩定性一直是阻礙PeLED商業化的主要挑戰。

盡管近年穩定性已在中等電流密度下顯著提高，但在高電流密度（~100 mA cm?2及以上）下，PeLED的效率和穩定性會快速下降，這對需要高輻射亮度的應用非常不利。器件在高電流密度下因焦耳熱引起的高溫可能導致鈣鈦礦發光層降解，是限制穩定性的主要因素。因此，提高PeLED在高電流密度下的穩定性和性能是推動其發展的關鍵因素之一。

該研究的核心在于通過采用一種含有甲脒基團的多功能穩定劑APAB，成功開發了具有更高熱耐受性的鈣鈦礦材料，能有效防止α-FAPbI?鈣鈦礦在高溫下的相變和分解。基于此，鈣鈦礦發光二極管（PeLED）實現了約24.7%的峰值外量子效率（EQE），并在70至1200 mA cm?2的寬電流密度范圍內，EQEs保持在20%以上。

器件的最大輻亮度為2270 W sr?¹ m?2，是目前近紅外PeLEDs迄今報道的最高值之一。在高電流密度下內保持高EQE是實現超高輻射亮度的關鍵。此外，含有APAB器件表現出優異的工作穩定性，在不同恒定電流密度下壽命（T??）顯著提升：500 mA cm?2時為6.6小時，400 mA cm?2時為12.7小時，300 mA cm?2時為19.2小時，200 mA cm?2時為49.5小時，100 mA cm?2時為238.6小時，50 mA cm?2時為350小時，這是迄今報道的最穩定的PeLED之一。（來源：井岡山大學）