苏州大学王亚坤&廖良生AFM：通过双缺陷修复抑制陷阱态实现稳定的近红外镧系量子点LED

镧系合金钙钛矿量子点（Yb³⁺: CsPb(Cl₁₋ₓBrₓ)₃）因其量子剪切效应（一个高能光子可产生两个低能光子），在近红外发光二极管（NIR-LED）中具有≈200%的理论光致发光量子产率，极具应用潜力。然而，Yb³⁺: CsPb(Cl₁₋ₓBrₓ)₃的稳定性较差仍是重大挑战。研究发现，镧系离子合金化过程中形成的空位缺陷复合物是八面体几何结构坍塌的主要原因。

本文苏州大学王亚坤和廖良生等人提出了一种配位剂补偿与原位掺杂协同策略，通过结合钠离子填补空位和配位剂（吡啶-2-羧酸，2PA）钝化，解决了高近红外发光与稳定性之间的矛盾。经处理的量子点薄膜的深陷阱密度比对照组降低了一个数量级，近红外发光强度提升6倍，陷阱态减少10倍。基于优化的Yb³⁺: CsPb(Cl₁₋ₓBrₓ)₃制备的NIR-LED，外量子效率达到8.2%（发射波长>950 nm），是目前同类器件的最高值之一，且工作稳定性较对照组提升30倍。

研究亮点

1. 双缺陷修复策略：通过钠离子填补空位和配位剂（2PA）钝化，显著降低深陷阱密度，实现量子点薄膜的稳定性与近红外发光强度同步提升。

2. 高效近红外LED：优化的Yb³⁺: CsPb(Cl₁₋ₓBrₓ)₃量子点LED外量子效率达8.2%，创下发射波长>950 nm器件的性能纪录。

3. 稳定性突破：器件工作稳定性较对照组提升30倍，为近红外光电器件的实际应用奠定基础。

J.-L. Pan, W.-S. Shen, H.-H. Li, L. Huang, Z.-S. Liu, Z.-K. Wang, B.-Q. Sun, Y.-K. Wang, L.-S. Liao, Trap-State Suppression via Dual Defect Healing Enables Stable Near-Infrared Lanthanide-Based Quantum Dot LEDs. Adv. Funct. Mater. 2025, e07724.

https://doi.org/10.1002/adfm.202507724

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