Hoolimata tekkivatel perovskiit-nanokristallidel (PENC) põhinevate valgus{0}}dioodide (LED-de) kiirest arengust, on integreeritud suure{1}}tõhususe ja suure{2}}heledusega seadmete saavutamine endiselt keeruline. isoleerivad pika-ahelaga ligandid, mida PENC-d kasutavad.
Siin töötasid UESTC ja teiste üksuste teadlased LED-ides kasutamiseks välja väga luminestseeruvad ja stabiilsed formamidiini pliibromiidi PENC-d, mis on kaetud ratsionaalselt kavandatud 2-naftaleensulfoonhappe (NSA) lühikeste aromaatsete liganditega. Võrreldes tavaliselt kasutatavate oleiinhappe ligandidega, ei säilitanud NSA molekulid mitte ainult PENS-i pinnaomadusi puhastusprotsessi ajal, vaid parandasid oluliselt ka kokkupandud kiirgava kihi elektrilisi omadusi, tagades seadmes tõhusa laengu süstimise/transpordi. Saadud parima LED-i elektroluminestsents näitab suurt heledust 67115 cd cm-2 ja välist kvantefektiivsust 19,2 protsenti.
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".
Metallhalogeniidperovskiit-nanokristallid (PENC-id) on hiljuti esile kerkinud odavate -kulukate ja suure jõudlusega-valgusdioodide{2}} (LED-ide) kandidaatidena. Kvaliteetsed -pea-ühikulise luminestsentskvantsaagisega (PLQY) PENC-d on võimalik saada kergetes sünteesitingimustes tänu nende ainulaadsele suurele defektitaluvusele. Lisaks on PENC-de valguse emissioon lai häälestatavus ja kitsas emissioonijoone laius kogu nähtava spektri ulatuses, mille tulemuseks on ülilai{6}}värvigamma, mis katab umbes 100 protsenti. See teeb sellest parima kandidaadi kõrge eraldusvõimega kuvarakenduste jaoks{8}.
Viimastel aastatel on PENC-de materjalide sünteesi ja pinnapassivatsiooni käsitleva ulatusliku uurimistööga seotud LED-ide väline kvanttõhusus (EQE) kiiresti kasvanud umbes 0,1 protsendilt kõrgete väärtusteni, mis on enam kui 20 protsenti. , mis on võrreldav kaubanduslike luminestsentstehnoloogiatega. Hoolimata muljetavaldavatest edusammudest PENS-põhiste suure-tõhusate LED-ide realiseerimisel, on enamikul-täistasemel--seadmetest süsteem vähe või puudub üldse{8 }}integreeritud kõrge EQE ja kõrge heledus. Seda piirab peamiselt seadme halb laengu süstimine/transport, mis tuleneb PENC-des tavaliselt kasutatavate pika-ahelaga orgaaniliste ligandide isoleerivatest omadustest.
PENC-de pinnaomaduste häälestamiseks on lisaks tavaliselt kasutatavale pika{0}}ahelaga oleüülamiinile ja oleiinhappele (OA) uuritud mitmeid alternatiivseid ligande ja palju kasulikke -sünteesijärgseid ligandihaldusstrateegiaid. on välja töötatud. Perovskiitide väga dünaamilise ligandi sidumise ja ioonse kristallstruktuuri tõttu on PENC-de pinnaomadused ja struktuurne terviklikkus aga kolloidsünteesi ja järeltöötluse ajal väga tundlikud ümbritseva keemilise keskkonna suhtes, mis teeb PENC-de liganditehnoloogia äärmiselt kõrge. väljakutseid pakkuv. Seetõttu on asjakohased pinna ligandid, mis suudavad säilitada PENC-de kõrget valgustustõhusust ja suurepärast kolloidset stabiilsust, tagades samal ajal tekkiva kiirgava kihi tõhusad elektrilised omadused, seotud LED-ide tulevase jõudluse parandamise jaoks.
Selles töös kirjeldavad autorid suure{{0}}heledusega ja suure{1}}tõhususega LED-i, mis põhineb puhtal rohelisel-kiirgaval plii-formamidiinbromiidil (FAPbBr3), mis näitab tõhusat ligandivahetust ja /või PENS-i kompenseerimine lihtsal puhastamisel, kasutades NSA{4}}sisaldavaid lahusteid, parandades seeläbi kolloidlahuse stabiilsust ja kõrgeid PLQY-sid. Lisaks näitavad kokkupandud NSA PEC-de emissiivsed kihid häid laengu transpordiomadusi, mis võivad tuleneda NSA molekulide poolt indutseeritud PEC-de tugevast sidumisest. Integreerides optimeeritud NSA FAPbBr3 emitteri terviklikku LED-i, näitab seade rohelise elektroluminestsentsi (EL) tippu 532 nm juures pool-kõrguse laiusega (fwhm) ligikaudu 21 nm, mis vastab Rahvusvahelise Valguskomisjoni andmetele. (CIE) koordinaadid (0.19,0,77), roheline põhivärv.
Joon.1 Materjali süntees ja iseloomustus
Joonis 2 PENC-de ligandi sidumisomadused
Joonis 3 Ühe-kandja seadme omadused
Joonis 4 FAPbBr3 perovskiit nanokristallidel põhinevad LED-id