从整体平均到单粒子水平研究CsPbBr3钙钛矿纳米晶的载流子动力学，以保障稀释效应引起的激发态衰变异质性

《ACS Applied Nano Materials》：Carrier Dynamics of CsPbBr3 Perovskite Nanocrystals from Ensemble Average to Single-Particle Level for Safeguarding the Dilution-Induced Excited-State Decay Heterogeneity

钙钛矿纳米晶（PNCs）光致发光闪烁由表面陷阱和稀释诱导配体脱落引起。通过抗坏血酸（AA）和苯甲酸（BA）后修饰Un-PNC，发现AA-PNC的表面陷阱贡献从28%降至12%，单粒子ON分数达84%（较BA-PNC和未修饰品分别高10%和23%），电子捕获速率降低5倍和20倍，且4个月后ON分数仅下降9.5%（未修饰品下降36%）。稀释导致的配体脱附差异（AA与PNC结合更强）是闪烁差异的主因。AA修饰有效抑制闪烁且不降低电荷传输效率，为生物成像、单发射器件及LEDs应用提供新途径。

　　

光致发光的闪烁现象仍然是钙钛矿纳米晶体（PNCs）在单发射器件和发光二极管中应用的主要挑战之一。除了表面陷阱的持续存在外，稀释引起的配体脱附也会影响这种闪烁现象。那些能够钝化表面而不影响电荷转移效率，并且能够抵抗稀释引起的脱附的配体，将是实现无闪烁或抑制闪烁的PNCs的理想选择。我们在油酸/油胺封端的PNC（Un-PNC）的后修饰过程中使用了抗坏血酸（AA）和苯甲酸（BA）这两种短链配体。整体平均瞬态吸收研究表明，AA和BA都将表面陷阱的贡献从Un-PNC的28%降低到了12%。然而，单粒子光致发光分析显示AA-PNC的表现更为优异，其光致发光开启比例分别比BA-PNC和Un-PNC高出84%和10%，以及23%。在电子捕获率方面也观察到了类似的趋势，AA-PNC的电子捕获率分别比Un-PNC和BA-PNC降低了5倍和20倍。AA-PNC在常温条件下也保持了长期稳定性，4个月后其时间平均开启比例仅下降了9.5%，而Un-PNC则下降了36%。时间分辨光致发光和模拟结果表明，尽管在体光谱分析中两者的光物理性质相似，但由于BA与PNC表面的结合亲和力较弱，导致稀释引起的配体脱落是造成闪烁差异的原因。通过缓解稀释引起的异质性，发现AA是一种有效的配体，可以在不牺牲电荷转移的情况下合成抑制闪烁的PNCs，为生物成像、单发射器件和LED等领域的应用开辟了新的途径。