通过 A 位阳离子工程提升 CsPbI$_3$ 钙钛矿纳米片的稳定性和线偏振发射

钙钛矿纳米片（PeNPLs）的各向异性为光电子学开辟了许多机会，包括实现线偏振光发射。但 PeNPLs 有限的稳定性是一个紧迫的挑战，特别是对于发红光的 CsPbI$_3$。在此，我们通过将 FA 合金化到钙钛矿立方八面体位中来解决这一局限性。与体薄膜或无限制纳米立方体中的 Cs/FA 合金化不同，纳米片中的 FA 掺入需要对反应条件进行细致控制，因为纳米片是在动力学驱动的生长状态下而非热力学驱动条件下获得的。通过原位光致发光（PL）测量，我们发现过量的 FA 会导致不受控的生长，其中相杂质和多种厚度的纳米片共存。将 FA 含量限制在最高 25% 的 Cs 替代可产生单分散的 PeNPLs，并且与 CsPbI$_3$ 相比，提高了 PL 量子产率（从 53% 提高到 61%）、激子寿命（从 18 ns 提高到 27 ns）以及在环境空气中的稳定性（从约 2 天提高到 >7 天）。这是由于 FA 与油酸根和油基铵配体之间的氢键作用，将它们锚定在表面以改善光电性能和稳定性。非辐射复合的减少、纳米片长宽比的改善以及更高的配体密度使得含 FA 的 PeNPLs 更有效地形成边朝上超晶格，将 PL 线偏振度从 5.1%（CsPbI$_3$）提高到 9.4%（Cs$_{0.75}$FA$_{0.25}$PbI$_3$）。这些基础见解表明了如何解决 PeNPLs 的稳定性限制，以及如何更精确地生长这些材料以提高其作为偏振光发射体的性能，这对于将其应用于下一代显示、生物成像和通信领域至关重要。