Lapkričio 25 d. profesoriaus Wei Zhanhua komanda iš Huaqiao universiteto Liuminescencinių medžiagų ir informacijos rodymo instituto ir Medžiagų mokslo ir inžinerijos mokyklos bei profesoriaus Edwardo H. Sargento iš Universiteto Elektronikos ir kompiuterių inžinerijos katedros. Toronto bendrai paskelbė internetinį leidinį populiariausiame tarptautiniame akademiniame žurnale Nature Research Paper Distribution control leidžia efektyviai sumažinti perovskito šviesos diodus. Šis darbas žymiai pagerino perovskito LED prietaisų veikimą ir tarnavimo laiką dėl defektų pasyvavimo ir šviesos centro matmenų valdymo, ir tikimasi, kad ateityje jis bus pritaikytas naujiems ekranams ir apšvietimo laukams.
„Nature“ yra vienas įtakingiausių akademinių žurnalų pasaulyje, skirtas pranešti ir komentuoti svarbiausius pasaulinių mokslinių tyrimų laimėjimus. Verta paminėti, kad 2018 m. Huaqiao universitetas pirmą kartą išleido originalų Gamtos kaip komunikacijos vieneto numerį. Po trejų metų Huaqiao universitetas vėl paskelbė oficialius gamtos' straipsnius kaip komunikacijos vienetą, pažymėdamas, kad mokyklos' mokslinių tyrimų lygis buvo žymiai pagerėjęs ir ji pateko į greitąją juostą. sveiko vystymosi.
Metalo halogenidų perovskitai pasižymi puikiomis optoelektroninėmis savybėmis, tokiomis kaip didelis molinis ekstinkcijos koeficientas, ilgas nešiklio migracijos atstumas, reguliuojamas juostos tarpas ir didelis defektų tolerancija. Jie turi plačias taikymo galimybes saulės elementuose ir šviesos dioduose. Remiantis mikroskopinės kristalų struktūros skirtumais, metalų halogenidų perovskitai gali būti suskirstyti į nulinius, mažus ir trimačius. Tarp jų mažo matmens perovskito medžiaga turi kvantinį uždarymo efektą, turi didelę eksitono surišimo energiją, nėra lengva sukurti neradiacinę rekombinaciją ir turi didelį šviesos efektyvumą.
Tačiau norint sukurti didelio efektyvumo ir stabilias mažų matmenų metalų halogenidų perovskito medžiagas šviesą skleidžiantiems įrenginiams, vis dar yra du pagrindiniai iššūkiai: pirma, dėl defektų būsenų susidarys neradiaciniai rekombinacijos centrai. į jonų migraciją. Tai yra palanki prietaiso šviesos efektyvumui ir stabilumui; antrasis yra daugiafazių hibridinių kvantinių šulinių susidarymas, dėl kurių energija bus pernešta iš plačiajuosčio tarpo kvantinio šulinio į siauros juostos tarpo kvantinį šulinį, esant šviesai ir elektriniam sužadinimui, dėl ko bus išsklaidyta, o tai nėra palanki šviesos spinduliavimui. prietaiso Efektyvumas, spalvų grynumas.
1 pav. Trijų rūšių perovskito liuminescencinių plonų plėvelių plėvelės formavimosi schema, kur PEA reiškia fenetilamonio druską, TPPO – trifenilfosfino oksidą, o TFPPO – tris(4-fluorfenil)fosfino oksidą.
Siekdami pagerinti mažo matmens perovskito LED prietaisų veikimą, Edward H. Sargent komanda iš Toronto universiteto ir Wei Zhanhua komanda iš Huaqiao universiteto kartu pasiūlė mažo matmens metalo halogenido perovskito paviršiaus pasyvavimo šulinio pločio valdymo strategiją. Kaip parodyta 1 paveiksle, kristalizacijos proceso metu, kurį inicijuoja antitirpiklis, [PbBr6]4-, MA{{7}} ir Cs{{8}} jonai pirmiausia sudaro perovskito pirmtakų dribsnius, o po to PEA{{9} } organiniai katijonai sąveikauja su pirmtakų dribsniais ir sukuria mažo matmens perovskito liuminescencinę plėvelę. Referencinėje grupėje dėl sutrikimo ir greitos PEA{{11}} organinių katijonų sklaidos atsirado defektų centrai ir atsitiktinių matmenų kvantinių šulinių struktūros. Eksperimentinėje grupėje P=O ryšys TPPO ir TFPPO molekulėse gali sąveikauti su perovskito pirmtakų dribsniais P=O:Pb2{{14}}, o tai efektyviai reguliuoja kristalizacijos procesą ir sumažina defektų centrų susidarymą. Be to, gausios F grupės TFPPO gali sąveikauti su PEA+ organiniais katijonais, kad sulėtintų žaliavų išsiskyrimą ir sulėtintų kristalų augimą, o galiausiai sudarytų aukštos kokybės vienodų matmenų perovskito liuminescencinę plėvelę.
2 paveikslas a) Perovskito LED įrenginio struktūros schema, skerspjūvio perdavimo elektronų mikroskopo diagrama ir energijos lygio struktūros schema; b) srovės-įtampos kreivė, ryškumo-įtampos kreivė ir išorinis kvantinis efektyvumas, atitinkantis tris perovskito šviesos diodų įrenginius – ryškumo kreivę; c) trijų perovskito LED prietaisų išorinio kvantinio efektyvumo statistinis pasiskirstymas; d) trijų perovskito vieno elektrono ir vienos skylės įtaisų srovės ir įtampos kreivės; (e) Remiantis TFPPO apdorojimu Perovskito LED prietaisų veikimo kreivė.
Kaip parodyta 2 paveiksle, šios plėvelės paviršiaus morfologija yra vienoda ir tanki, jos spinduliuotės bangos ilgis yra 517 nm, pusė pločio tik 20 nm, o fotoliuminescencijos efektyvumas yra beveik 100%. Paruošto žalio LED įrenginio išorinis kvantinis efektyvumas yra 25,6%, o veikimo laikas – 2 valandos, esant 7 200 cd m-2 šviesumui, gerokai viršijantis šiuo metu praneštus panašius įrenginius.
Profesorius Wei Zhanhua teigė, kad per pastaruosius kelerius metus gerokai pagerėjo perovskito šviesos diodų įrenginio veikimas ir eksploatavimo laikas, tačiau dar reikia daug nuveikti. Ateityje reikia daugiau mokslininkų, kurie dirbtų kartu, kad pagerintų pastovios būsenos išvesties našumą, didelio efektyvumo įrenginio pakartojamumą ir daugiaspalvį įrenginio spektrinės išvesties našumą.
Straipsnyje pirmasis autorius buvo daktaras Ma Dongxin, Toronto universiteto doktorantas. Ji atliko vienerius metus trukusį tyrimą Huaqiao universitete; Dr. Kebin Lin iš Huaqiao universiteto buvo antrasis autorius ir taip pat labai prisidėjo prie darbo. Profesorius Edward H. Sargent ir profesorius Wei Zhanhua yra atitinkami autoriai. Šį mokslinį darbą tvirtai rėmė Kinijos nacionalinis gamtos mokslų fondas, Fudziano provincijos gamtos mokslų fondas ir Huaqiao universiteto mokslinių tyrimų fondas. (
