【供稿:材料科学与工程学院】近日,材料科学与工程学院郑伟涛教授科研团队,在国际纳米科技权威期刊《Nano Letters》在线发表题为“Carbon-Dot-Assisted Room-Temperature Crystallization of Quasi-Two-Dimensional Perovskite Emitting Layers for Annealing-Free Light-Emitting Diodes”的研究论文。该工作首次提出利用功能化碳点促进准二维钙钛矿在室温条件下的高质量结晶,从而实现无需热退火的高性能钙钛矿发光二极管的制备,打破了传统器件对高温处理的依赖,为低能耗、柔性显示和大面积光电器件的开发提供了可持续路径。

该研究设计并合成了表面富含钾离子、羧基和氨基的碳点材料作为钙钛矿层与空穴传输层之间的过渡层,有效促进准二维钙钛矿薄膜在室温下一步法成膜过程中的结晶。研究表明,碳点能够降低准二维钙钛矿的形成能,诱导[PbBr6]4-八面体在基底表面均匀附着,实现从底部向顶部和顶部到底部的同步结晶,从而制备出致密、晶粒均匀、无须退火的高质量准二维钙钛矿发光层。该策略首次在无需热处理条件下,使钙钛矿发光二极管器件达到20.5%外量子效率,不仅优于常规退火器件(EQE = 16.2%),且在225 mm2大面积器件中亦保持16.6%高效率。

近年,郑伟涛教授紧密联合相关学科团队,积极推动跨领域协同创新,在材料设计、功能调控及应用等领域取得了一系列重要科研成果。这些成果充分彰显了材料科学与物理、化学、电子等多学科交叉融合所释放的强大创新活力和广阔发展潜力,有力促进了学科深度融合与协同发展。同时,材料科学与工程学院充分依托吉林大学作为综合性大学的独特优势,深入整合多学科平台与资源,积极培养具备多学科视野和创新能力的复合型科研人才,为推动材料科学前沿突破和相关产业发展提供坚实的人才保障和智力支持。