钙钛矿量子点协同配体交换策略提升光电性能与稳定性研究

《Advanced Optical Materials》：Synergistic Ligand Pair Exchange Strategy in Perovskite Quantum Dots to Enhance Photoelectric Properties and Stability

本研究针对钙钛矿量子点（PeQDs）表面配体协调能力弱、导电性差导致稳定性不足的问题，研究人员通过α-甲基-4-氟苄胺和对甲苯磺酸的协同配体交换策略，成功实现CsPbBr3量子点A/X位点空位钝化。改性后的量子点在紫外、高温和水浸环境下均展现显著增强的光致发光强度与稳定性，制备的光电探测器响应度提升6倍（3.9 mA W?1），探测率达2.0×1010 Jones，为光电器件应用提供新思路。

　　

钙钛矿量子点（Perovskite Quantum Dots, PeQDs）作为明星纳米材料，因其可调带隙、高光致发光量子产率和出色色纯度备受关注。然而传统表面配体存在配位能力弱、导电性差的短板，严重制约PeQDs的稳定性与光电性能。本研究创新性地提出协同配体对交换策略：通过依次引入α-甲基-4-氟苄胺和對甲苯磺酸，成功置换原始油胺/油酸（OA/OAm）配体对，实现CsPbBr₃量子点A位（铯空位）和X位（溴空位）的高效钝化。改性后的量子点展现出卓越的环境耐受性——在紫外线持续照射、85℃高温加速老化以及水浸胁迫下，光致发光强度衰减率显著降低。该策略更成功拓展至CsPbI₃及混合卤素PeQDs体系。基于优化量子点构建的高性能光电探测器，响应度达到3.9 mA W^?1，探测灵敏度（探测率）提升至2.0×10¹⁰ Jones，较未处理器件性能提升6倍。有趣的是，这类器件在光通信演示中成功实现加密-解密信号传输，印证其实际应用潜力。这项协同配体工程为钙钛矿量子点在光电子器件与集成电路领域的规模化应用开辟了新航道。