近日，课题组在铜碘团簇LED方面取得进展，相关成果以“Efficient non-doped cluster light-emitting diodes based on semiconducting copper iodide hybrids”为题目发表于国际知名物理类期刊《Journal of Luminescence》。其中，论文第一作者为硕士研究生林帅领，通讯作者为我院青年研究员马壮壮和刘莹，郑州大学物理学院为论文第一单位。

近年来，铜碘团簇由于具有合成简单、稳定性好、荧光量子产率高和无毒性等优势，成为制备LED的理想候选材料之一。然而，目前高效的铜碘团簇LED均采用主-客体发光材料，而昂贵的主体材料的引入无疑增加了器件制备成本和工艺的复杂性。当前非掺杂型铜碘团簇LED还没有实质性的进展，其主要原因是还未开发出具有良好导电性和高发光效率的铜碘团簇材料。

针对上述问题，本文提出使用含有载流子传输基团的有机配体策略，开发出兼具良好电荷输运特性和高发光效率的新型[35DPPy]₄Cu₂I₂铜碘团簇材料，并进一步制备出基于[35DPPy]₄Cu₂I₂的高效非掺杂型LED。研究表明，含有吡啶载流子传输基团的35DPPy配体有效提升了铜碘团簇的载流子迁移率和电导率；并且非掺杂的[35DPPy]₄Cu₂I₂表现出较高的PLQY（59.6%）。变温光学分析证明，[35DPPy]₄Cu₂I₂高效的发光来源于热激活延迟荧光（TADF）和磷光的协同贡献，且在室温下以TADF发射为主。基于上述设计的[35DPPy]₄Cu₂I₂材料，成功制备出非掺杂型LED，其峰值外量子效率为4.8%，最大亮度为3895 cd/m²。同时，采用溶液法成功制备出亮度均匀的大面积LED（4 cm²）。这项工作为低成本、简单结构的非掺杂型铜碘团簇LED的设计提供了新思路。

该项工作得到了国家自然科学基金项目、中国博士后创新人才支持计划、河南省自然科学基金等项目的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2024.120609