Nepaisant sparčiai besivystančių perovskito nanokristalų (PENC) pagrįstų šviesos{0}}diodų (LED), vis dar sudėtinga pasiekti integruotus didelio-efektyvumo ir didelio{2}}ryškumo įrenginius, nes izoliuojantys ilgos-grandinės ligandai, kuriuos naudoja PENC.
Čia UESTC ir kitų padalinių mokslininkai sukūrė labai liuminescencinius ir stabilius formamidino švino bromido PENC, padengtus racionaliai suprojektuotais 2-naftalensulfonrūgšties (NSA) trumpais aromatiniais ligandais, skirtus naudoti šviesos dioduose. Palyginti su dažniausiai naudojamais oleino rūgšties ligandais, NSA molekulės ne tik išlaikė PENS paviršiaus savybes gryninimo proceso metu, bet ir žymiai pagerino surinkto emisijos sluoksnio elektrines savybes, užtikrindamos efektyvų krūvio įpurškimą / transportavimą įrenginyje. Gauto geriausio šviesos diodo elektroliuminescencija rodo didelį 67115 cd cm-2 ryškumą ir didžiausią išorinį kvantinį efektyvumą – 19,2 proc.
The related paper was published in the journal ACS Energy Letters with the title "High-Brightness Perovskite Light-Emitting Diodes Based on FAPbBr3 Nanocrystals with Rationally Designed Aromatic Ligands".
Metalo halogenidų perovskito nanokristalai (PENC) neseniai pasirodė kaip pigūs, didelio{1}}našumo šviesos{2} diodų (LED) kandidatai. Aukštos-kokybės PENC su beveik-vieneto liuminescencijos kvantine išeiga (PLQY) gali būti gaunamos švelnios sintezės sąlygomis dėl jų unikalios didelės defektų{5}}tolerancijos savybės. Be to, PENC šviesos spinduliuotė pasižymi plačiu derinamumu ir siauru spinduliavimo linijos pločiu visame matomame spektre, todėl gaunama itin plati spalvų gama, apimanti apie 100 proc. Dėl to jis yra geriausias didelės raiškos vaizdo{8}}programoms.
Per pastaruosius kelerius metus, atlikus išsamius PENC medžiagų sintezės ir paviršiaus pasyvavimo tyrimus, susijusių šviesos diodų išorinis kvantinis efektyvumas (EQE) sparčiai padidėjo nuo maždaug 0,1 proc. iki didelių verčių, daugiau nei 20 proc. , kuri yra palyginama su komercinėmis liuminescencijos technologijomis. Nepaisant įspūdingos pažangos kuriant PENS-pagrįstus didelio{4}}efektyvumo šviesos diodus, daugumoje naujausių-šiuolaikinių--įrenginių beveik nėra sistemos{{8} }}integruotas aukštas EQE ir didelis ryškumas. Tai daugiausia riboja prastas krūvio įpurškimas / transportavimas įrenginyje, kuris atsiranda dėl ilgos{9}}grandinės organinių ligandų, dažniausiai naudojamų PENC, izoliacinių savybių.
Siekiant sureguliuoti PENC paviršiaus savybes, be dažniausiai naudojamų ilgos{0}}grandinės oleilamino ir oleino rūgšties (OA), buvo ištirta keletas alternatyvių ligandų ir daug naudingų po-sintezės ligandų valdymo strategijų. buvo sukurti. Tačiau dėl labai dinamiško ligandų surišimo ir perovskitų joninės kristalinės struktūros PENC paviršiaus savybės ir struktūrinis vientisumas yra labai jautrūs supančiai cheminei aplinkai koloidinės sintezės ir tolesnio apdorojimo metu, o tai leidžia racionaliai įgyvendinti PENC ligandų inžinerija yra labai aukšta. iššūkis. Todėl tinkami paviršiaus ligandai, galintys išlaikyti aukštą šviesos efektyvumą ir puikų PENC koloidinį stabilumą, kartu užtikrinant efektyvias susidariusio spinduliuojančio sluoksnio elektrines savybes, yra labai svarbūs ateityje gerinant susijusių šviesos diodų veikimą.
Šiame darbe autoriai praneša apie didelio{{0}}ryškumo, didelio-efektyvumo šviesos diodą, pagrįstą grynai žaliu-išskiriančiu švino formamidino bromidu (FAPbBr3), atskleidžiančiu efektyvų ligandų mainus ir /arba PENS kompensavimas lengvo valymo metu naudojant NSA-turinčius tirpiklius, taip pagerinant koloidinio tirpalo stabilumą ir didelius PLQY. Be to, surinkti skleidžiantys NSA PEC sluoksniai pasižymi geromis krūvio pernešimo savybėmis, kurios gali atsirasti dėl stipraus NSA molekulių sukelto PEC sujungimo. Įdėjus optimizuotą NSA FAPbBr3 spinduliuotę į pilną šviesos diodą, prietaisas rodo žalią elektroliuminescencijos (EL) smailę ties 532 nm, o pus{7}}aukštis plotis (fwhm) yra maždaug 21 nm, atitinkantis Tarptautinės apšvietimo komisijos duomenis. (CIE) koordinatės (0.19,0.77), žalia pagrindinė spalva.
1 pav. Medžiagų sintezė ir apibūdinimas
2 pav. PENC ligandų surišimo savybės
3 pav. Vieno{1}}nešiklio įrenginio charakteristikos
4 paveikslas šviesos diodai, pagrįsti FAPbBr3 perovskito nanokristalais
