鹵化鉛鈣鈦礦量子點(diǎn)(QDs)作為半導(dǎo)體材料的新星，以其出色的光致發(fā)光量子產(chǎn)率(PLQY)、卓越的色純度、寬廣的色域調(diào)節(jié)范圍及高效的溶液加工性，在薄膜光電器件領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。然而，鈣鈦礦QDs的表面配體選擇一直是制約其性能提升的關(guān)鍵難題。

西安交通大學(xué)電子與信息工程學(xué)院的吳朝新教授團(tuán)隊(duì)，在這一領(lǐng)域取得了重大突破。他們?cè)O(shè)計(jì)并合成了一系列含有不同電子性質(zhì)取代基的共軛配體，這些配體被巧妙地應(yīng)用于鈣鈦礦QDs的后交換過(guò)程，以優(yōu)化其載流子注入和傳輸性能。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，揭示了這些共軛配體獨(dú)特的電子云分布特性，它們能夠顯著提升鈣鈦礦QDs薄膜的載流子傳輸效率。特別是，含給電子性質(zhì)取代基的配體顯著增強(qiáng)了空穴的傳輸，而帶吸電子性質(zhì)取代基的配體則有效促進(jìn)了電子的傳輸。

基于這一創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)成功制備出了高性能的綠光鈣鈦礦量子點(diǎn)發(fā)光二極管(QLED)，其最大外量子效率(EQE)高達(dá)18.67%。進(jìn)一步地，通過(guò)結(jié)合高折射率襯底和高折射率透鏡，該QLED的最大EQE被提升至23.88%，刷新了同類器件的性能記錄。

這一研究成果以“通過(guò)功能性短鏈共軛配體增強(qiáng)載流子傳輸實(shí)現(xiàn)高效綠光鈣鈦礦量子點(diǎn)發(fā)光二極管”為題，在國(guó)際頂級(jí)期刊《化學(xué)工程雜志》上發(fā)表。西安交通大學(xué)作為第一作者單位和唯一通訊作者單位，展現(xiàn)了其在該領(lǐng)域的深厚底蘊(yùn)和卓越實(shí)力。吳朝新教授和袁方副教授擔(dān)任共同通訊作者，課題組博士生趙晨靜和講師朱春蓉則共同署名為第一作者。此外，澳門大學(xué)的王雙鵬教授也對(duì)該研究提供了寶貴支持。

該研究得到了科技部政府間國(guó)際科技創(chuàng)新合作重點(diǎn)專項(xiàng)、自然科學(xué)基金委面上項(xiàng)目、博士后面上項(xiàng)目以及省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等多個(gè)項(xiàng)目的資助。論文的表征及測(cè)試工作得到了西安交通大學(xué)分析測(cè)試共享中心的大力支持。吳朝新教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期以來(lái)一直專注于新型功能材料的“光-電”與“電-光”物理機(jī)制及其器件應(yīng)用的研究，為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。