随着固态照明技术的快速发展，深蓝光发光二极管（LED）因其在显示、照明及光通信等领域的重要作用而受到广泛关注。传统深蓝光LED通常依赖于稀有重金属如铟、镉等材料，存在资源稀缺、环境污染及成本高昂等瓶颈。而近年来，铜碘（Cu–I）基混合材料因其优异的环境友好性、高光致发光效率和出色的可调谐性，逐渐成为替代方案的研究焦点。尤其是在采用双界面氢键强化钝化策略后，这类材料的LED性能实现了质的飞跃，推动深蓝光LED迈向新高度。铜碘混合LED的核心优势在于其接近单位的光致发光量子效率及稳定的发射波长。最新研究表明，通过设计具备高对称性和合理配位结构的铜碘混合物，不仅提升了载流子复合效率，还有效抑制了非辐射过程，显著增强了光学性能。
发射波长集中在449纳米左右，配合CIE色坐标(0.147, 0.087)的优异深蓝色彩，实现了极具市场竞争力的色彩纯度。然而，铜碘材料面临的主要挑战是器件制备过程中界面缺陷及载流子注入不均，导致效率瓶颈和寿命受限。创新的双界面氢键钝化策略以其独特的表面化学调控思路为此问题提供了破解之道。该方法通过引入自组装单分子层（SAM）作为氢键供体，与铜碘层形成稳定的界面结合，同时覆盖一层超薄的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）保护层，实现上下两个异质结界面的同步钝化。这种双重钝化不仅有效抑制了界面陷阱态和非辐射复合中心，而且优化了载流子注入的能级匹配，从根本上提升最大外量子效率（EQE）的上限。实验数据显示，采用双界面氢键强化的铜碘深蓝光LED装置，外量子效率达到了12.57%，峰值亮度接近4000坎德拉每平方米，色坐标稳定，令人瞩目的是其在常温空气下的稳定性显著提升，T50寿命超过200小时，远超传统器件。
更令人振奋的是，该技术兼容大面积制备，4平方厘米的器件依然保持高效率，展现出良好的工业化应用潜力。双界面氢键钝化策略的机理基础在于氢键能有效改善界面电子结构，减少能级错配与载流子陷阱，这不仅提升了复合效率，也降低了电荷累积带来的效率衰减。SAM分子设计巧妙选用了含官能团的有机分子，它们能够通过共价或范德华力牢固吸附在铜碘表面，形成高度有序的单层薄膜。随后，PMMA层作为物理保护屏障，阻止空气与水分的侵入，同时柔性调节载流子传输路径，为器件注入的电荷提供更为平衡的环境。从材料合成工艺来看，该铜碘混合物采用溶液法制备，实现了低温、易扩展的薄膜制造，极大降低了生产成本和工艺复杂度。溶液处理条件精细调控，确保了晶体的高致密度和均匀性，极大提升了光学和电学性能。
此外，材料本身环保无害，契合当前绿色照明的发展趋势。深蓝光LED的应用场景正在逐步拓展。高效稳定的深蓝发射能够显著改善全彩显示屏的色域表现，带来更鲜艳细腻的画面体验。在固态照明领域，深蓝波段光源与其他波长结合，有望实现更为自然的白光合成，满足人们对光环境的多样化需求。与此同时，铜碘基材料的高稳定性和优异的电荷输运性能也为光通信和光传感器件的研发打开新思路。随着研究的深入，未来铜碘深蓝光LED还可能集成更多功能性的自组装分子，构建智能响应型发光层，提升器件的灵活性和使用寿命。
此外，双界面氢键技术的理念也可推广至其他金属卤化物体系，推动钙钛矿及有机无机杂化材料的界面工程进展。总结来看，双界面氢键增强的铜碘混合深蓝光LED标志着无毒、高效光电子器件的新里程碑。其独特的材料设计、先进的界面钝化及稳定的电荷注入机制，赋予了器件优异的发光性能和长效运行能力，具备强劲的商业化应用和研究价值。未来，通过进一步优化分子设计和多层结构的协同作用，结合大规模绿色制备工艺，铜碘混合深蓝LED有望在固态照明、显示技术乃至下一代光电子器件中发挥关键作用，引领光电子材料的生态革新和产业升级。
