图1. 钙钛矿量子点固体薄膜原位可控合成策略示意图。

在持续探索适配于器件制造工艺的钙钛矿半导体材料合成新方案的过程中，研究团队发现，通过改变有机配体结构，可以有效诱导钙钛矿材料维度信息、电子能带结构、激子效应等理化特性转变。由此，研究团队创造性地提出了适用于一步法基底原位合成策略的α-甲基-4-溴基苄基铵阳离子（Br-DMA⁺）及α,α-二甲基-4-溴基苄基铵阳离子（Br-DMA⁺）全新配体，实现了近乎在全可见光谱发射的CsPbBr₃与CsPbI₃钙钛矿量子点固态薄膜可控制备。由于该策略可以有效避免传统量子点制备策略中所面临的配体易脱落、配体过多致使光学性能差、导电性差等问题，所合成的钙钛矿量子点固态薄膜具有极佳的光学与电学性质。同时，研究团队利用该钙钛矿量子点固态薄膜材料构筑了电致发光二极管器件，并成功实现了具有接近Rec. 2100显示色彩标准的高能量转换效率三原色电致发光二极管的可控制备。

图2. 基于该策略所获得的高质量钙钛矿量子点固体薄膜及高性能半导体器件。

相关成果以“Synthesis-on-Substrate of Quantum Dot Solids”为题发表在《自然》（Nature）期刊上。南开大学为第一通讯单位；姜源植博士、孙长久、徐健博士和李赛赛为该论文共同第一作者；袁明鉴研究员、陈军院士、多伦多大学Edward Sargent教授为该论文通讯作者。上述研究工作得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金委创新群体、国家杰出青年科学基金、中国博士后科学基金和物质绿色创造与制造海河实验室的资助。

通讯作者

袁明鉴，南开大学化学学院研究员、博士生导师，南开大学新能源转换与储存交叉科学中心副主任，国家杰出青年科学基金获得者。

通讯作者

陈军，无机化学家、中国科学院院士、南开大学教授。现任南开大学副校长、先进能源材料化学教育部重点实验室主任、中国化学会电化学委员会主任。

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