钙钛矿发光二极管(PeLED)的色域宽、饱和度高，在显示和照明中具有巨大的发展潜力。然而，获得满足Rec. 2020标准的红色(620-650nm)发射PeLED一直是一项重大的挑战工作。虽然采用混合卤化物(Br/I)组分工程可以实现高色纯度红光PeLED，但在电场下出现严重的相分离现象，导致电致发光光谱稳定性差。

光电功能材料与器件团队负责人田建军教授设计了一种尺寸强限域CsPbI3量子点（尺寸~5nm），实现效率超高20%的纯红光（636nm）PeLED。该工作利用3-苯基-1-丙胺(PPA)和四丁基碘化铵(TBAI)对量子点表面的悬键进行修饰。其中，PPA增强了量子点的结构稳定性，并减小了电场诱导的斯塔克效应。TBAI钝化量子点表面缺陷，进而提升荧光量子产率(PLQY，85%)，而且还降低了量子点的激子结合能，进而减少器件中的俄歇复合。通过UPS表征发现，这种双配体协同处理还提高了量子点价带顶的位置，从而降低器件中空穴注入发光层的壁垒，平衡器件器件的电荷注入。最终实现了一个最大外量子效率(EQE)为20.8%，最大亮度为3775 cd/m2，CIE坐标(0.703,0.297)的纯红光(636 nm)PeLED。此外，器件显示出稳定的电致发光光谱，运行寿命提升了5.6倍。

该研究工作于2022年10月26日以“High-Efficiency Pure-Red Perovskite Quantum-Dot Light-Emitting Diodes”为题，发表于国际知名期刊《Nano Letters》（影响因子12.262）上。田建军教授的博士生谢铭源、张晓宇教授的博士生郭洁为论文共同第一作者，田建军教授、张晓宇教授和储泽马博士为通讯作者。