Perovskiitelektroluminestsentsseadmete (PeLED) valdkonnas jäävad siniste elektroluminestsentsseadmete jõudlus teistest sarnastest seadmetest tootmismeetodite puudumise tõttu maha. Siin kasutasid Hiina Teaduste Akadeemia Pekingi Tehnoloogiainstituudi, Hiina Teaduste Akadeemia Daliani Keemilise Füüsika Uurimisinstituudi ja Hiina Teaduste Akadeemia Shanghai Rakendusfüüsika Instituudi teadlased 2-fenüületüülamiinbromiidi (PEABr) ja 3,3-difenüülpropüülamiinbromiidi (DPPABr) . ) segaligandidest CsPbClBr2 nanokristalliliste kilede valmistamiseks in situ. Kahe ligandi segamine andis tulemuseks tugeva sinise valguse emissiooni lainepikkusel 470 nm, fotoluminestsentsi kvantsaagisega kuni 60 protsenti kitsa kvantkaevu laiuse jaotuse moodustumise tõttu. Selle põhjal saadi 473 nm juures ülitõhus sinine perovskiitseade, mille maksimaalne väline kvantefektiivsus oli 8,8 protsenti.
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.
Üldiselt saab perovskiit{0}}tüüpi emitterite spektraalmodulatsiooni saavutada koostise, suuruse ja/või suuruse häälestamise teel. Puisteperovskiitide suuruse vähendamise või segahalogeniidide kasutuselevõtuga valmistati edukalt ette sinise emissiooniga kolmemõõtmelised perovskiit-nanokristallid. Sellistel väikestel -suurustel perovskiit-nanokristallidel põhinevate siniste elektroluminestsentsseadmete tõhususe ja stabiilsuse probleemid on aga peamiselt tingitud keerulisest puhastamisest ja faaside eraldamisest.
Teine strateegia kõrge{0}}tõhusate siniste PeLED-ide saavutamiseks on konstrueerida kvaasi-kahe-dimensioonilised (kvaasi-2D) perovskiitstruktuurid, millel on mitu kvantsüvend. Nende kvaasi-2D perovskiitide fotoluminestsentsi (PL) omadused on tihedalt seotud energia ülekandega väikestest n domeenidest suurtele. On leitud, et lame kvaasi-2D perovskiitkvantkaevu laiuse jaotus (QWD) on oluline kandja transpordi hõlbustamiseks ja täiendava energiakadu vähendamiseks suure jõudlusega fotogalvaaniliste seadmete realiseerimiseks. Siiski on QWD mõju EL-seadmetele vähem uuritud.
On teada, et QWD-d saab kontrollida lähteainete segude suhte reguleerimise või liganditehnoloogia abil. Siin on näidatud, et kahe ligandi kasutamine on tõhus strateegia in situ valmistatud CsPbClBr2 nanokristalliliste kilede QWD kontrollimiseks. 2-fenüületüülamiinbromiid (PEABr) on tõhus ligand väikeste n domeenide moodustamiseks, samas kui 3,3-difenüülpropüülamiinbromiid (DPPABr) on tõhus ligand suurte n väärtuste moodustamiseks. Kahe ligandi suhte mõistlik valik võib QWD-d kitsendada tsentraalse domineerimisega n=4.
See tõhus suuruse reguleerimine hõlbustab tõhusat energiaülekannet, mille tulemuseks on tugev sinise valguse emissioon 470 nm lainepikkusel ja PL kvantsaagis (PLQY) kuni 60 protsenti. Kahekordsete ligandide kasutamine, millel on kalduvus moodustada väikest n domeeni ja suurt n domeeni, on mitmekülgne strateegia kitsa QWD saavutamiseks täiustatud PL omaduste jaoks. PEABr ja DPPABr segamisel valmistatud optimeeritud õhukeste kilede põhjal saadi lainepikkusel 473 nm kõrge -tõhususega sinine elektroluminestsentsseade, mille maksimaalne EQE oli 8,8 protsenti. (Tekst: Aisin Gioro Star)
Joonis 1 CsPbClBr2 nanokristalliliste õhukeste kilede struktuuriomadused. CsPbClBr2 nanokristalliliste õhukeste kilede in situ valmistamise protsessi skemaatiline diagramm. Uuriti erinevate DPPABr ja PEABr suhetega CsPbClBr2 nanokristalliliste kilede GIWAXS mustri integraalse intensiivsuse q seost.
Joonis 2 CsPbClBr2 nanokristalliliste õhukeste kilede optilised mõõtmised. Uuriti erinevate DPPABr ja PEABr suhetega CsPbClBr2 nanokristalliliste kilede püsioleku-fotoluminestsentsi spektreid, neeldumisspektreid ja b-PLQY-sid.
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.
