高性能卤素钙钛矿量子点发光材料的荧光量子效率接近100%，在量子点基础研究和应用研究领域均具有重要研究价值。近几年应用研究聚焦的方向包括：如何制备高性能蓝光量子点材料，如何解决色转换LED应用中光稳定性问题和如何提升电致发光应用中的载流子注入效率。我院王向华课题组，依托安徽省特种显示和成像技术创新中心，测量理论与精密仪器安徽省重点实验室，根据巯丙基硅氧烷（MPTMS）在控制硫化铅纳米团簇生长，实现吸收增强等实验观测中的重要作用，推测其在钙钛矿量子点改性方面的应用价值。课题组采用配体交换和原位钝化的方式引入硅氧烷配体，在上述三个应用研究方向取得了重要进展。

制备尺寸均匀的高性能量子点，绿色量子点荧光量子效率达到99%；利用硅氧烷配体壳层的应力调控作用实现可控掺杂和激子吸收增强，制备了高性能蓝色量子点（图1）。

图1基于巯基硅氧烷钝化的可控离子掺杂方法制备蓝色量子点

根据实验结果提出了应力引发的光吸收增强机制，表面化学作用引起的铯空位缺陷修复机制及由此引起的光稳定性增强（图2），通过合作开展了DFT模拟研究。研究结果应用在色转换LED，其色域超过100% Rec.2020标准色域。

图2氨基硅氧烷钝化引起吸收增强和光稳定性提升的机制研究及其DFT模拟验证

采用原位硅氧烷钝化技术形成单分子层厚度的配体壳层，有效解决了光致发光荧光量子效率与电致发光应用中载流子注入效率之间的矛盾，原位硅氧烷钝化的量子点具有更高的荧光量子效率和更均匀的尺寸（99%，尺寸分散度4%），同时载流子注入效率也提升了一个数量级（图3）。

图3巯基硅氧烷原位钝化量子点的简化电致发光器件验证

研究结果先后在ACS Applied Electronic Materials(DOI:10.1021/acsaelm.1c00422), Applied Physics Letters (DOI:10.1063/5.0070538)和Optics Letters(DOI:10.1364/ol.447781)等国际期刊上发表，论文的研究生第一作者分别是2018级研究生徐志梁，2019级研究生栗文斌和杨勇。其中色转换LED应用研究成果受到国内重点学术期刊InfoMat(信息材料)的推荐。该研究得到合肥工业大学应用培育计划项目和上海比英半导体科技有限公司的资助。

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