近日，柔性电子（未来技术）学院黄维院士、王建浦教授带领的研究团队在环境友好型钙钛矿发光二极管（LED）领域取得重大突破，在国际上首次利用一步旋涂法实现了大面积外延生长的高质量锡基钙钛矿薄膜，突破了传统外延方法在大面积器件制备方面的局限性，相关研究成果发表在《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）上。

锡基钙钛矿具有环境友好、维度可调和光电特性优异等优点，是替代传统铅基钙钛矿的理想材料之一。然而，目前锡基钙钛矿光电器件性能远落后于铅基钙钛矿器件。其主要原因在于三维钙钛矿结晶速度过快导致薄膜缺陷密度高，而准二维钙钛矿体异质结存在大量的异质维度界面，不利于载流子的高效辐射复合。尽管传统的外延生长方法可获得低缺陷、单一界面的高质量多维钙钛矿异质结，然而复杂的制备工艺限制了其在大面积钙钛矿薄膜及器件中的应用。

为此，黄维院士、王建浦教授、王娜娜教授、常进副教授团队开发了简便的一步溶液外延生长方法，用于制备可大面积化的高质量二维/三维锡基钙钛矿异质双层薄膜，并基于此薄膜获得了外量子效率高达11.6%的锡基近红外钙钛矿LED，刷新了课题组前期保持的世界效率记录。研究发现，基于前驱体溶液的化学调控，实现三维和二维锡基钙钛矿的分步结晶，是获得高质量外延薄膜和高性能器件的关键。该工作不仅为进一步提升锡基钙钛矿LED器件性能提供了全新的思路和方法，而且对制备高质量钙钛矿半导体材料和推动钙钛矿光电子领域的快速发展也具有重要意义。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41565-023-01588-9

作者：柔性电子（未来技术）学院；审核：马明辉、安众福