鹵化鉛鈣鈦礦量子點(QDs)作為半導體材料的新星，以其出色的光致發(fā)光量子產(chǎn)率(PLQY)、卓越的色純度、寬廣的色域調(diào)節(jié)范圍及高效的溶液加工性，在薄膜光電器件領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。然而，鈣鈦礦QDs的表面配體選擇一直是制約其性能提升的關(guān)鍵難題。

西安交通大學電子與信息工程學院的吳朝新教授團隊，在這一領(lǐng)域取得了重大突破。他們設(shè)計并合成了一系列含有不同電子性質(zhì)取代基的共軛配體，這些配體被巧妙地應(yīng)用于鈣鈦礦QDs的后交換過程，以優(yōu)化其載流子注入和傳輸性能。

研究團隊通過理論計算和實驗驗證，揭示了這些共軛配體獨特的電子云分布特性，它們能夠顯著提升鈣鈦礦QDs薄膜的載流子傳輸效率。特別是，含給電子性質(zhì)取代基的配體顯著增強了空穴的傳輸，而帶吸電子性質(zhì)取代基的配體則有效促進了電子的傳輸。

基于這一創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)，團隊成功制備出了高性能的綠光鈣鈦礦量子點發(fā)光二極管(QLED)，其最大外量子效率(EQE)高達18.67%。進一步地，通過結(jié)合高折射率襯底和高折射率透鏡，該QLED的最大EQE被提升至23.88%，刷新了同類器件的性能記錄。

這一研究成果以“通過功能性短鏈共軛配體增強載流子傳輸實現(xiàn)高效綠光鈣鈦礦量子點發(fā)光二極管”為題，在國際頂級期刊《化學工程雜志》上發(fā)表。西安交通大學作為第一作者單位和唯一通訊作者單位，展現(xiàn)了其在該領(lǐng)域的深厚底蘊和卓越實力。吳朝新教授和袁方副教授擔任共同通訊作者，課題組博士生趙晨靜和講師朱春蓉則共同署名為第一作者。此外，澳門大學的王雙鵬教授也對該研究提供了寶貴支持。

該研究得到了科技部政府間國際科技創(chuàng)新合作重點專項、自然科學基金委面上項目、博士后面上項目以及省重點研發(fā)計劃等多個項目的資助。論文的表征及測試工作得到了西安交通大學分析測試共享中心的大力支持。吳朝新教授團隊長期以來一直專注于新型功能材料的“光-電”與“電-光”物理機制及其器件應(yīng)用的研究，為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展做出了重要貢獻。