研究院在特殊漏斗光学材料方面取得进展

发布者:南通研究院维护发布时间:2026-05-12浏览次数:10


准二维钙钛矿因其优异的发光性能和可调控的量子阱结构,在显示、光存储、防伪标识和集成光电器件等领域具有重要应用前景。然而,该类材料中不同 n 相之间通常存在天然“能量漏斗”效应,激发能量会快速从宽带隙相转移至窄带隙相,使发光自发收敛到长波长单色通道,从而限制单层薄膜中稳定多色发光的实现。


针对这一难题,研究团队提出了一种“先关闭、后锁定”(lock-after-switch-offLASO)的化学可编程策略。通过引入巯基乙酸(TGA)调控准二维钙钛矿成膜过程中的局域相间组织,在不同 n 相之间形成类似“屏障”的局域结构,从而削弱相间耦合并抑制能量漏斗效应。研究表明,引入 TGA 后,原本占主导的 680 nm 长波长发光被明显抑制,而 570 nm 617 nm 等短波长发光通道被释放出来,实现了由单色发光向多色发光的转变。


在此基础上,团队进一步利用 thiol-ene 光交联反应,将 TGA 在选定区域内固定,从而把局域“能量漏斗关闭”状态稳定锁定下来,实现高对比度、多色图案化发光。该方法可制备 423 ppi 像素阵列、线栅、徽章和二维码等复杂微结构图案,并表现出从“隐形”到“可见”的时间响应读取特征,为高信息密度光子标签、防伪加密、可编程显示和稳定钙钛矿发光器件提供了新的设计思路。


这项工作为准二维钙钛矿多色发光调控提出了一种新的设计理念:energy-funnel switching。即:发光颜色不再主要依赖传统的组分调控或外场调制,而是通过调控不同 n 相之间的局域能量转移路径,实现对发光通道的“开关”和“锁定”。这为发展稳定多色显示、高密度光子编码、防伪加密和可编程发光材料提供了新的思路。


该项工作将发表在2026年国际著名期刊Advanced Functional MaterialsJCR 1区期刊)上。