Perovskito elektroliuminescencinių prietaisų (PeLED) srityje mėlynų elektroliuminescencinių prietaisų našumas atsilieka nuo kitų panašių prietaisų, nes trūksta gamybos metodų. Čia mokslininkai iš Pekino technologijos instituto, Kinijos mokslų akademijos Daliano Cheminės fizikos tyrimų instituto ir Kinijos mokslų akademijos Šanchajaus taikomosios fizikos instituto naudojo 2-feniletilamino bromidą (PEABr) ir 3,3-difenilpropilamino bromidą (DPPABr). . ) mišrių ligandų, kad būtų galima paruošti CsPbClBr2 nanokristalines plėveles in situ. Sumaišius du ligandus, 470 nm spinduliu buvo stipri mėlyna šviesa, o fotoliuminescencijos kvantinė išeiga net 60 procentų, nes susidarė siauras kvantinio šulinio pločio pasiskirstymas. Tuo remiantis, esant 473 nm, buvo gautas labai efektyvus mėlynojo perovskito įtaisas, kurio didžiausias išorinis kvantinis efektyvumas yra 8,8 proc.
The related paper was published in the journal Nature Communication with the title "Dimension control of in situ fabricated CsPbClBr2 nanocrystal films toward efficient blue light-emitting diodes".
Perovskite light-emitting diodes (PeLEDs) have emerged as an emerging display technology due to their high color purity, high external quantum efficiency (EQE), and solution processability. Taking advantage of the ionic properties of metal halide perovskites, PELEDs can be directly fabricated by an in-situ fabrication technique of spin-coating perovskite precursor solutions on target substrates. Since room-temperature-operating perovskite electroluminescence (EL) devices were first reported in 2014, green, red, and near-infrared PeLEDs have achieved maximum EQEs of over 20 percent , comparable to organic light-emitting diodes and quantum dot light-emitting diodes. However, the performance of blue PeLEDs still lags behind their green, red, and near-infrared light-emitting diodes, especially for display applications in the pure blue region (455–475 nm), which is an obstacle to the development of full-color display technologies.
Apskritai perovskito{0}}tipo spindulių spektrinį moduliavimą galima pasiekti derinant sudėtį, dydį ir (arba) dydį. Sumažinus birių perovskitų dydį arba įvedant mišrius halogenidus, buvo sėkmingai paruošti trijų matmenų perovskito nanokristalai su mėlyna emisija. Tačiau mėlynų elektroliuminescencinių prietaisų, pagrįstų tokiais mažais -dydžių perovskito nanokristalais, efektyvumo ir stabilumo problemos daugiausia kyla dėl sudėtingo valymo ir fazių atskyrimo.
Kita strategija, kaip pasiekti didelio{0}}efektyvumo mėlynus PeLED, yra sukurti kvazi-dviejų-mačių (kvazi-2D) perovskito struktūras su keliais kvantiniais šuliniais. Šių kvazi-2D perovskitų fotoliuminescencijos (PL) savybės yra glaudžiai susijusios su energijos perdavimu iš mažų į didelius n domenus. Nustatyta, kad plokščias kvazi-2D perovskito kvantinio šulinio pločio pasiskirstymas (QWD) yra būtinas norint palengvinti nešiklio transportavimą ir sumažinti papildomus energijos nuostolius realizuojant didelio našumo fotovoltinius įrenginius. Tačiau QWD poveikis EL įrenginiams yra mažiau ištirtas.
Yra žinoma, kad QWD gali būti kontroliuojamas koreguojant pirmtakų mišinių santykį arba ligandų inžineriją. Čia įrodyta, kad dvigubų ligandų naudojimas yra veiksminga strategija, skirta kontroliuoti CsPbClBr2 nanokristalinių plėvelių, paruoštų in situ, QWD. 2-feniletilamino bromidas (PEABr) yra veiksmingas ligandas formuojant mažus n domenus, o 3,3-difenilpropilamino bromidas (DPPABr) yra veiksmingas ligandas formuojant dideles n reikšmes. Protingas dviejų ligandų santykio pasirinkimas gali susiaurinti QWD, kai centrinis dominavimas yra n=4.
Šis efektyvus dydžio valdymas palengvina efektyvų energijos perdavimą, todėl stipriai skleidžiama mėlyna šviesa esant 470 nm bangos ilgiui, o PL kvantinė išeiga (PLQY) siekia net 60 proc. Dviejų ligandų, turinčių polinkį formuoti mažus n domenus ir didelius n domenus, naudojimas yra universali strategija siekiant siauro QWD, kad būtų pagerintos PL savybės. Remiantis optimizuotomis plonomis plėvelėmis, paruoštomis maišant PEABr ir DPPABr, buvo gautas didelio -efektyvumo mėlynos spalvos elektroliuminescencinis prietaisas, kurio didžiausias EQE yra 8,8 proc., kai bangos ilgis 473 nm. (Tekstas: Aisin Gioro Star)
1 pav. CsPbClBr2 nanokristalinių plonų plėvelių struktūrinės charakteristikos. Scheminė CsPbClBr2 nanokristalinių plonų plėvelių paruošimo in situ proceso schema. Ištirtas CsPbClBr2 nanokristalinių plėvelių su skirtingu DPPABr ir PEABr santykiu GIWAXS modelio integralinio intensyvumo q ryšys.
2 pav. CsPbClBr2 nanokristalinių plonų plėvelių optiniai matavimai. Buvo tiriami CsPbClBr2 nanokristalinių plėvelių pastovios būsenos fotoliuminescencijos spektrai, absorbcijos spektrai ir b-PLQY su skirtingais DPPABr ir PEABr santykiais.
Fig. 3 The effect of QWD on its carrier dynamics. a, b Peak FWHM evolution extracted from broad bleached peaks (425–470 nm) of D0P8, D4P4 and D8P0 samples. c Schematic illustration of the carrier behavior after excitation. The carrier recombination process can be divided into five stages: I, carrier formation; II, exciton transfer; III, charge transfer; IV, reverse charge transfer; V, continuous charge transfer and recombination.
Figure 4 Blue perovskite device features. Energy level diagram of an electroluminescent device. Cross-sectional TEM image of a multilayer electroluminescent device. c EL spectra at 3.6, 4.4 and 5.2V forward bias. d Current density-brightness-voltage characteristics of the best performing device. EQE – Voltage characteristics of optimal performance equipment. f Maximum EQE histogram of 28 devices.
