用于高效电驱动发光二极管的低维非铅金属卤化物研究进展
用于高效电驱动发光二极管的低维非铅金属卤化物研究进展
电驱动发光二极管（ED LEDs）凭借其高效能、长寿命和低能耗等显著优势，已成为现代照明、显示和信号传输等领域的核心技术。近年来，低维非铅金属卤化物（LD LFMHs）作为潜在的替代材料，因其环境友好性和材料多样性而备受关注。
电驱动发光二极管（ED LEDs）凭借其高效能、长寿命和低能耗等显著优势，已成为现代照明、显示和信号传输等领域的核心技术。铅基卤化物钙钛矿（LHPs）凭借其优异的光电性能，在ED LEDs中取得了显著进展。然而，尽管LHPs在光电器件领域表现突出，其毒性和不稳定性问题仍然限制了其大规模商业化应用。
为了应对铅的毒性问题，低毒性或非铅金属卤化物（LFMHs）作为潜在的替代材料，逐渐引起了广泛关注。同时，为了解决LHPs的稳定性问题，降低材料的结构维度成为一种有效策略。通过减少三维结构的容忍因子限制，低维非铅金属卤化物（LD LFMHs）在增强材料稳定性方面展现了巨大潜力。因此，LD LFMHs在ED LEDs中的应用研究近年来得到快速发展。
与铅基钙钛矿相比，LD LFMHs在环境可持续性和材料多样性方面具有独特优势。然而，由于膜的缺陷态及孤立结构导致的低电荷迁移率，使得实现高性能器件仍然面临诸多挑战。目前，这些材料的性能仍显著落后于3D LHPs。因此，针对这些问题的研究仍然是该领域的重要课题。
近期，中国科学院福建物质结构研究所陈忠宁老师团队的徐亮金研究员和佛罗里达州立大学的马必鹉教授等人联合在Angewandte Chemie International Edition 上发表综述文章，全面回顾LD LFMHs在ED LEDs领域的最新进展，提出了该领域面临的挑战与未来的发展方向。文章的第一作者是福州大学与中国科学院福建物质结构研究所联合培养的硕士研究生姚佳煜和北卡罗来纳大学教堂山分校的博士后刘鹤。
图1. 低维、非铅金属卤化物应用到电致发光器件。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
文章首先概述了低维非铅金属卤化物（LD LFMHs）的结构特点、发展历程、制备方法以及发光机制。接着，重点综述了LD LFMHs在电驱动发光二极管（ED LEDs）中的应用进展，详细总结了为提高这类材料器件性能所采用的分子结构设计策略和器件结构优化方法。最后，文章分析了该领域的关键问题和挑战，提出了提升器件性能的实用策略，并展望了未来发展的潜在方向。其目的是让读者对LD LFMH在电致发光器件中的应用前景有一个全面而系统的了解，激发在该领域的进一步研究，并促进LD LFMH材料在ED LED应用中的持续发展。
本文原文来自Angewandte Chemie International Edition