武汉光电团队刷新全蒸镀PeLEDs效率纪录，赋能显示设备升级

在新一代显示技术产业化的赛道上，全蒸镀钙钛矿发光二极管（PeLEDs）的技术突破始终备受行业关注。近日，武汉光电国家研究中心王磊教授、郭闰达副教授团队联合南京工业大学王建浦教授团队，在《Nature Photonics》刊发重磅研究，以有机插层策略为核心，创新性提出钙钛矿前驱体顺序沉积-有机功能插层（SDOI）方案，成功破解全蒸镀PeLEDs效率偏低的行业痛点，为该技术从实验室走向规模化生产打通了关键路径，也为高端显示仪器设备的升级提供了新方向。

作为新一代显示技术的核心候选，金属卤化物钙钛矿凭借优异的光电性能和低廉成本，成为全 球显示领域的研究热点。在PeLEDs的多种制备方法中，热蒸镀技术因环境敏感度低、与有机发光二极管（OLED）成熟工艺路线兼容性强等优势，被公认为推动PeLEDs产业化的关键路径。然而，长期以来，全蒸镀钙钛矿薄膜存在缺陷密度高、荧光量子产率低等问题，导致器件效率和亮度远落后于溶液法制备的PeLEDs，严重制约了其在显示领域的规模化应用。

针对这一产业痛点，研究团队经过长期攻关，提出了SDOI全新制备策略，通过引入多功能有机分子盐酸苯乙双胍（PFCl）作为添加剂，实现对钙钛矿结晶过程的精准调控。据悉，PFCl在器件制备过程中发挥多重关键作用：在钙钛矿前驱体顺序沉积阶段，PFCl层可物理阻隔Cs与Pb前驱体直接接触，避免过快、无序的结晶反应；在退火过程中，PF⁺作为有机间隔阳离子嵌入晶格，诱导形成高度结晶取向的低维钙钛矿结构，同时其分子中的富电子C=N基团与缺电子NH3+基团，可分别与钙钛矿晶格中未配位Pb、卤素缺陷结合，实现高效缺陷钝化，显著提升器件稳定性。

实验数据显示，基于该策略制备的全蒸镀天蓝光PeLEDs，最大外量子效率（EQE）达到20.12%，最大亮度高达23704 cdm⁻²，且在较大工作电压范围内表现出良好的光谱稳定性。更具产业价值的是，团队成功将该策略构筑的全蒸镀PeLEDs集成到TFT驱动的有源显示面板，实现了清晰的图像显示和流畅的视频播放，充分验证了该技术在实际显示场景中的应用潜力。

为确保研究的科学性与严谨性，团队利用扫描透射电子显微镜（STEM）、球差校正STEM、电子背散射衍射极图等多种高端仪器设备，对钙钛矿薄膜结构进行了系统表征，证实SDOI策略可促进形成高度有序、均匀规整的高质量钙钛矿晶粒，且薄膜沿{100}晶向呈现高度取向特征。同时，通过稳态吸收光谱、温度依赖PL光谱、瞬态吸收（TA）光谱等多种光谱技术分析，阐明了该策略对钙钛矿薄膜发光动力学的调控机制，证实其可实现低n相向高n相的高效能量转移，有效抑制非辐射复合能量损耗。

此项成果不仅解决了全蒸镀PeLEDs的核心技术难题，弥合了其与溶液法器件的性能差距，更为热蒸镀技术在钙钛矿光电器件领域的规模化应用提供了重要参考。未来，随着该策略与大面积蒸镀制备技术、三基色全彩有源驱动技术的深度融合，有望加速推动热蒸镀PeLEDs技术的产业化落地，引领显示产业进入钙钛矿新时代，同时带动高端科学仪器、真空蒸镀设备等相关产业链的技术升级。