近日，课题组在新型铜基卤化物橙色LED研究方向取得重要进展，相关成果以“Efficient Orange Light-Emitting Diodes from Nontoxic Organic−Inorganic Hybrid Copper Halides Enabled by Nonionic Surfactant Chemisorption”为题发表在国际权威学术期刊《Nano Letters》上，该论文的第一作者为马壮壮助理研究员，通讯作者为史志锋教授，郑州大学物理学院为第一单位。

非铅铜基卤化物具有无毒稳定、结构种类丰富以及光学性能优异等优势，有望同时解决钙钛矿LED铅毒性和稳定性问题。然而，在该体系中实现长波波段的电致发光仍未报道。主要的原因是发光层中存在固有缺陷诱导的非辐射复合和较差的载流子输运性能。

鉴于此，课题组研究人员提出聚醚胺化学吸附制备铜基卤化物（PEA4Cu4I4）长波段橙色LED的研究成果。实验和理论结果表明，聚醚胺与PEA4Cu4I4薄膜中的Cu-I骨架产生了化学吸附作用，因此延缓了薄膜的结晶过程，改善了薄膜的表面覆盖度和平整度，同时抑制了碘空位缺陷的形成，大幅提高了薄膜的荧光量子产率。此外，聚醚胺的引入提高了PEA4Cu4I4薄膜的电离能并增强了载流子迁移率，降低了空穴注入势垒，因此平衡了电荷载流子注入和传输过程。基于这些协同效应，基于聚醚胺钝化的器件实现了高效的橙黄光发射，器件的最大外量子效率为1.21%，工作寿命为37分钟。这项工作为提升铜基卤化物半导体LED的性能提供了可行性的研究思路。

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/10.1021/acs.nanolett.4c05595