最近出现的簇发光二极管（cluster light-emitting diodes, CLED）由于其独特的有机-无机杂化特性，且具有综合性能集成和大规模显示和照明应用的潜力而迅速兴起。这类材料不仅有望成为新一代显示和照明技术，而且为研究光电过程中有机和无机基元之间的相互作用和互补性提供了一个良好的平台。与其他团簇相比，电致发光（Electroluminescence, EL）铜簇具有低成本、环境友好、制备方便等优点而广泛关注。然而到目前为止，报道的高性能电致发光铜簇大多数都是基于多齿配体，基于单齿配体铜簇的高效EL仍然无法实现。尽管它们具有良好的光致发光（Photoluminescence, PL）性能，但由于加工过程中的结构变化以及簇核中心的激发态猝灭和激子限域，此类单齿铜簇在电致发光性能上仍存在较大的瓶颈。

黑龙江大学许辉教授领导的膦基光电功能材料课题组提出了一种有效的“体相钝化”策略用于开发高性能单齿铜簇CLED。他们以单齿膦配位铜簇[TMeOPP]₄Cu₄I₄作为发射体，具有末端吡啶基团的TmPyPB作为活性主体材料，与其余两种非活性主体CBP和BCPO比较得出，活性主体除了可从物理分离方面改善薄膜质量外，也可从化学层面进行优化：通过与铜离子的相互作用来稳定簇核中心，限制离子迁移、避免簇核暴露，钝化旋涂过程中的体相缺陷；通过在高刚性环境中嵌入簇来抑制振动弛豫，从而来减少激发态能量损失和非辐射跃迁；通过增强主体与配体相互作用调整载流子和激子分配，进而提高配体围绕（ligand centered LC）激发态对激子束缚的贡献。

在电致发光过程中，TmPyPB不仅减轻了浓度猝灭，而且还稳定簇核，抑制离子迁移和优化激子限域，同时还能在电致发光过程中避免Cu₄I₄核的直接激子束缚，从而实现了15.6%的顶尖外量子效率。与近期他们报道的界面钝化策略所实现的~5%外量子效率（Adv. Mater. 2023, 35 2302984），这项工作进一步将效率提高了三倍，在性能上取得了显著的进步。

激子动力学研究表明，与非掺杂和CBP作为主体的对照器件相比，基于TmPyPB的器件的EL强度更集中在前5 µs，其EL寿命时间最短。进而，利用EL瞬态发射光谱，进一步研究了主体对[TMeOPP]₄Cu₄I₄激子束缚的影响。结果表明，与光激发下CBP和TmPyPB薄膜中相同的簇核激子束缚比例相比，在电激发下TmPyPB主体器件的激子明显更集中。这说明以CBP为主体的器件中激子分配主要是通过载流子捕获实现；而以TmPyPB为主体的器件中激子分配机制以能量传递为主，从而有利于避免Cu₄I₄簇核对激子的直接捕获。

进一步采用空间电荷限制电流（Space-charge-limited current, SCLC）方法分析载流子缺阱态密度，定量估计主体对[TMeOPP]₄Cu₄I₄的体相钝化效应。与其余两种非活性主体相比，以TmPyPB为主体时空穴和电子的缺阱态密度分别为2.6 ×10¹⁵和2.2 ×10¹⁵ cm^-3，相应降低了25-40%。说明了TmPyPB的缺陷钝化效应是实现高电致发光性能的关键。

这项工作证明了一种有效地“体相钝化”策略用于开发高性能单齿配位团簇电致发光材料及器件。研究表明，与“非活性”主体相比，活性主体TmPyPB与团簇之间通过非共价键N-Cu相互作用产生显著的钝化效应，大幅降低了非辐射跃迁，薄膜的光致发光量子产率高达99%。在电致发光过程中，TmPyPB不仅减轻了浓度猝灭，而且还增强了LC态的激子束缚能力，使单齿膦配位Cu₄I₄立方团簇实现了创纪录的10⁴ cd m^-2亮度和超过15%的最大外量子效率。这项工作为进一步开发高性能电致发光团簇体系提供了重要的思路，为深入理解团簇光电过程及其影响因素奠定了基础。