近日，课题组在锡基钙钛矿LED研究方向取得重要进展。相关成果以“Heterophase engineering enables efficient tin-based perovskite red light-emitting diodes for cardiac pulse detection”为题发表在国际知名期刊《Nano Research》上。论文第一作者为硕士研究生杨云胧和博士研究生姬心震，通讯作者为史志锋教授，郑州大学物理学院为第一单位。

锡基钙钛矿型发光二极管（LED具有环保、低毒等优点，可适配高清显示、医疗健康监测等多领域的光源需求，近年来受到学界与产业界的广泛关注。其中，二维（2D）钙钛矿结构的PEA2SnI4钙钛矿是性能优异的纯红光发射材料，发光中心位于628 nm，具备窄带发射特征，在医学检测场景中具备广阔的应用潜力。然而，该材料的过快的结晶速度往往导致薄膜的形貌和覆盖率较差；此外，材料中的Sn2+易氧化成Sn4+，导致锡空位缺陷的形成。这些问题共同影响了PEA2SnI4基LED的电致发光性能。

针对上述挑战，研究团队开发出一种0D-2D异相转变策略，用以提升PEA2SnI4钙钛矿薄膜的综合性能。研究人员在前驱体溶液中加入适量PEAI，使材料在结晶过程中原位形成PEA6SnI8异质相。结果表明，异质相的生成可延长钙钛矿的结晶时间窗口，既能有效优化薄膜表面形貌、减少缺陷产生，还能为材料构筑氧气阻隔屏障，显著提升其环境稳定性。基于该调控策略制备的PEA2SnI4钙钛矿发光器件，最高外量子效率（EQE）达9%，最大亮度为1253.3 cd/m2，是迄今为止已报道的PEA2SnI4基钙钛矿LED中的最高性能水平之一。此外，研究团队还将该器件作为光源应用于人体心脏脉搏检测，取得了与商用探测器相当的检测效果，这也是无铅钙钛矿体系中首次实现该类功能的演示验证。

该项工作得到了国家自然科学基金项目、河南省自然科学基金等项目的支持。

文章链接：https://doi.org/10.26599/NR.2026.94908887