Neseniai Soochow universiteto profesoriaus Liangsheng Liao tyrimų grupė ir jų bendradarbiai paskelbė Angew dokumentą „Efektyvi artimųjų infraraudonųjų spindulių elektroliuminescencija iš lantanidu legiruotų perovskito kvantinių pjaustytuvų“. Chem. Tarpt. Red.
Straipsnyje demonstruojamas labai efektyvus infraraudonųjų spindulių šviesos diodas, kurio didžiausias EQE yra 7,7 proc., kai centrinis bangos ilgis yra 990 nm, o tai yra efektyviausi perovskito pagrindu pagaminti šviesos diodai, kurių emisijos bangos ilgis viršija 850 nm.
Įvadas
Perovskito nanokristalai (PeNC) pasižymi pagal dydį ir sudėtį reguliuojama liuminescencija, pasižyminčia dideliu efektyvumu ir dideliu spalvų grynumu matomoje šviesoje. Tačiau gauti veiksmingą elektroliuminescenciją (EL) artimojo infraraudonųjų spindulių (NIR) regione yra sudėtinga, o tai riboja galimą jos pritaikymą.
Čia demonstruojame labai efektyvų artimųjų infraraudonųjų spindulių šviesos diodą (LED), kuris prailgina EL bangos ilgį iki 1000 nm, sumaišydamas iterbio jonus į PeNC matricą (Yb3 plius: PeNC), kurią tiesiogiai jautrina PeNC matrica. Yb3 plius jonas pasiekti. Veiksmingas kvantinio pritaikymo procesas leidžia Yb3 plus :PeNCs pasiekti net 126 proc. fotoliuminescencijos kvantinį derlių (PLQY).
Naudodami halogenidų kompozicijos inžineriją ir paviršiaus pasyvavimo strategijas, kad pagerintume PLQY ir krūvio pernešimo balansą, demonstruojame labai efektyvų artimųjų infraraudonųjų spindulių šviesos diodą, kurio didžiausias EQE yra 7,7 proc., kai centrinis bangos ilgis yra 990 nm, o tai yra didžiausias efektyvumas, kai spinduliuotės bangos ilgis viršija 850 nm. . Perovskito pagrindu pagaminti šviesos diodai.
Novatoriškas dalykas: Šiame tyrime iterbio jonus įmaišėme į perovskito nanokristalus, kad elektroliuminescencijos bangos ilgis būtų padidintas iki 1000 nm. Sinerginis halogenidų stechiometrijos valdymo ir paviršiaus pasyvavimo efektas leidžia mums realizuoti labai efektyvius artimųjų infraraudonųjų spindulių šviesos diodus, kurių didžiausias EQE yra 7,7 proc., o tai yra iki šiol didžiausias efektyvumas tarp OLED ir PeLED, kurių didžiausias bangos ilgis viršija 850 nm.
Grafinis vadovas
1 pav. a) TEM vaizdas ir Yb3 plius :PeNC elementų atvaizdavimas, TEM vaizdo įdėklas rodo kristalų difrakcijos modelį. b) XRD modelis, c) IR PLQY, d) PL spektras, e) Yb3 ir :CsPb(Cl1-xBrx)3 PeNC skirtingos halogenidų stechiometrijos sugertis. f) Yb3 plius: PeNC energijos perdavimo mechanizmas, trys rekombinacijos keliai yra atitinkamai pažymėti (1), (2) ir (3). g) TA spektrai esant pasirinktam siurblio zondo vėlavimui. h) Normalizuotas TA signalo mažėjimas esant 450 nm, palyginti su laiku, naudojant Yb3 plius :PeNC su skirtinga vardine dopingo koncentracija.
2 pav. a) artimųjų infraraudonųjų spindulių PeLED įrenginio struktūros schema, pagrįsta Yb3 plius : CsPb(Cl1-xBrx)3 NC emiteris. b) Energijos juostos diagrama. c) Šviesos energijos kanalo galios paskirstymas artimojo infraraudonųjų spindulių šviesos diodo viduje. d) Remiantis Yb3 plius :CsPbCl1-xBrx NC spinduliuotės PeLED EQE ir J charakteristikomis, EQE apskaičiuojamas atsižvelgiant tik į infraraudonųjų spindulių smailę. e) PeNC plėvelių PLQY ir NIR PeLED didžiausios EQE (vidutinės vertės) esant skirtingiems eksitoninių bangų ilgiams. f) EL spektrai, atitinkantys skirtingus nuokrypius nuo 3,2 V iki 6 V, kurių žingsnio dydis yra 0,2 V. Įdėklas rodo PeLED EL spektrą, veikiantį 3,2 V.
3a paveikslas) Įdėklas rodo BTC molekulinę struktūrą. b) EQE – srovės tankio charakteristikos. c) nesugadintų (mėlyna kreivė) ir pasyvuotų (raudona kreivė) LED įrenginių didžiausios EQE histogramos. Tik skylių įrenginių d) ir tik elektronų įrenginių e) JV kreivės, pagrįstos nesugadintais ir pasyvuotais Yb3 plius :PeNC. Juoda punktyrinė linija rodo gaudyklės užpildymo įtampą. f) mūsų prietaisų, anksčiau praneštų NIR PeLD ir OLED, didžiausių EQE palyginimas (EL didžiausias bangos ilgis viršija 850 nm).
4 pav. a) Yb3 plius paviršiaus pasyvavimo mechanizmas: PeNC. Nesugadinto ir pasyvinto Yb3 plius XPS spektrai: Yb 4d; b) Pb 4f5/2 ir 4f7/2 XPS spektrai c). d) Benziltiocianato, nesugadinto ir pasyvinto Yb3 plius FTIR perdavimo spektrai: PeNC. e) Laikinas nesugadinto ir pasyvuoto Yb3 plius:PeNC skilimas PL, gautas esant 480 nm bangos ilgiui. f) PeNC liekamosios eksitono emisijos PLQY ties 480 nm (mėlyna kreivė) ir artimųjų infraraudonųjų spindulių Yb3 plius jonų spinduliuotės PLQY ties 990 nm (rožinė kreivė).
