路易斯碱膦配体钝化实现强限域蓝光CsPbBr3 量子点近 unity 量子产率

为解决蓝光钙钛矿量子点（PQDs）效率低、稳定性差的问题，研究人员通过路易斯碱三辛基膦（TOP）配体钝化策略，显著提升了强量子限域CsPbBr3 QDs的性能。该研究实现了97.9%的近 unity 光致发光量子产率（PLQY），并制备出亮度达328 cd/m2、色彩稳定的蓝光LED，为单卤素蓝光PQDs的器件应用提供了新思路。

　　

在显示技术和光电器件领域，蓝光钙钛矿量子点（Perovskite Quantum Dots, PQDs）因其窄发射谱线和高色纯度备受关注。然而，与红绿光器件相比，蓝光PQDs始终面临效率低、稳定性差的瓶颈问题。这主要源于小尺寸量子点的强量子限域效应导致表面缺陷增多，以及混合卤素体系中的相分离和离子迁移。韩国国立研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表的研究，通过创新性的表面配体工程，为这一难题提供了突破性解决方案。

研究采用低温（80°C）热注射法合成尺寸<5 nm的CsPbBr₃
QDs，通过引入ZnBr₂
补偿溴空位，并创新性使用三辛基膦（TOP）作为路易斯碱配体。TOP的磷原子与Pb²⁺
配位，有效钝化表面缺陷，使PLQY提升至97.9%。关键技术包括低温量子点合成、TOP表面修饰、时间分辨荧光光谱（TRPL）分析和器件封装工艺。

Results and Discussion

1. 量子点合成与表征：低温合成的CsPbBr₃
   QDs平均尺寸4.3 nm，发射波长483 nm，XRD显示立方相结构。TOP处理使荧光寿命从12.6 ns延长至21.4 ns，证实缺陷减少。
2. 表面化学分析：XPS显示TOP处理后Pb 4f峰向低能级偏移0.8 eV，证明P-Pb键形成；FT-IR中P=O键消失证实配体紧密吸附。
3. 器件性能：基于TOP-QDs的LED最大亮度达328 cd/m2，在100 cd/m2初始亮度下T₅₀
   寿命提升3倍，CIE坐标偏移<0.01。

Conclusion
该研究首次将TOP配体应用于蓝光PQDs，通过磷-铅配位化学实现了近 unity PLQY，解决了单卤素体系在强量子限域下的稳定性难题。其意义在于：① 为纯溴体系蓝光发射提供了免相分离方案；② 提出的"磷基钝化-溴补偿"协同策略可拓展至其他金属卤化物；③ 器件性能达到混合卤素体系水平，推动PQD-LED的全彩显示应用。Park Il-kyu团队指出，该方法无需复杂掺杂或维度调控，为工业化生产提供了简便路径。