分子间电荷转移聚集体可实现高效近红外发射

利用近红外 (NIR) 光对于生物医学科学、光伏和光通信极为重要。虽然迫切需要灵活的，可穿戴式和植入式应用，NIR有机材料从加速非辐射衰减率(遭受ķ NR)和能隙法律管辖导致较差的发光效率。迄今为止，已报道的使k nr减速的努力主要集中在抑制电子振动耦合，其中电子非绝热耦合假定为常数。

近日，清华大学乔娟博士及其同事重新审视了能隙定律的基本理论背景，发现抑制电子非绝热耦合是一种减弱能隙定律限制的新方法。此外，通过形成分子间电荷转移聚集体 (CTA) 来抑制电子非绝热耦合，从而实现高效 NIR 发射，为有机材料展示了一种可行的策略。

实验和理论研究表明，在激发态分子间 CT (xCT) 参与下形成 CTA不仅可以减少非绝热耦合，导致k nr小，而且可以稳定激发态能量，从而诱导强用于高效 NIR 电致发光的热激活延迟荧光 (TADF)。开发的 CTA 发射器在固体薄膜中表现出从 621 到 802 nm 的广泛可调发射，在 NIR 区域具有超过 82% 的高光致发光量子产率 (PLQY)。

与具有相似分子结构和 760 nm 附近的 NIR 发射的分子内 CT (iCT) 分子相比，CTA 发射器的 PLQY 高 6.5 倍，k nr小 3.8 倍。具有 CTA 发射器的有机发光二极管 (OLED) 实现了非常高的最大外部量子效率，分别为 24.8%、17.0%、13.0% 和 6.8%，发射峰分别位于 675、710、730 和 752 nm，其中基于 TADF 发射器的深红色和 NIR OLED 的最佳结果。预计这项工作为高效近红外有机材料的合理设计铺平了道路，并为CTA在各个领域的应用奠定了基础。

该研究发表在《科学》杂志上。中国化工

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