金属卤化物钙钛矿量子点在固态显示和照明领域显示出巨大的应用前景，但实现高效稳定的纯蓝光(≤470 nm)钙钛矿发光二极管(PeLEDs)仍具有很大的挑战。由于钙钛矿晶体结构形成能较低，且具有较强的离子型，因此钙钛矿量子点的生长动力学较难控制。此外，纯蓝光钙钛矿量子点是一个包括量子限域和介电限域的强限域系统，由于其较高的激子结合能以及量子点内部高的介电失配效应，使得载流子在器件和量子点中分布不均匀，故而加速了俄歇复合过程，造成PeLEDs的效率出现显著滚降。

光电功能材料与器件团队负责人田建军教授团队提出在富Br-环境下，通过控制热力学平衡合成具有强限域效应的CsPbBr3量子点，并对此量子点进行无机配体（ZnBr2）交换的策略。无机配体的高本征导电性改善了相邻量子点之间的电荷迁移率。同时，由于无机配体具有较大的介电常数，起到了“电容器”的作用，减轻了量子点内的电荷积累，降低了激子结合能，抑制了俄歇复合，导致PeLEDs的效率滚转大大降低。

基于无机配体交换的量子点制备的PeLEDs，电致发光峰在469 nm（纯蓝光）、外量子效率为10.3%，亮度为12060 cd m−2，且运行半衰期保持为25 h，这是目前最先进的纯蓝光PeLEDs性能之一。由于俄歇复合被抑制，效率滚降被显著抑制，从而实现在高亮度（2000 cd m−2）下的外量子效率超过10%，这种高亮度下高效率在显示应用领域具有相当重要的意义。

该研究工作于2023年1月13日以“Suppressing Auger Recombination of Perovskite Quantum Dots for Efficient Pure-Blue-Light-Emitting Diodes”为题，发表于国际著名期刊《ACS Energy Letters》（影响因子23.991）上。论文共同第一作者为博士生毕成浩，田建军教授为通讯作者。