Παρά την ταχεία ανάπτυξη διόδων εκπομπής φωτός (LED) που βασίζονται σε αναδυόμενους νανοκρυστάλλους περοβσκίτη (PENC), εξακολουθεί να είναι δύσκολο να επιτευχθούν ενσωματωμένες συσκευές υψηλής-απόδοσης και υψηλής- φωτεινότητας λόγω τα μονωτικά προσδέματα μακράς-αλυσίδας που χρησιμοποιούνται από τα PENC.
Εδώ, ερευνητές από το UESTC και άλλες μονάδες ανέπτυξαν εξαιρετικά φωτεινά και σταθερά PENC μολύβδου βρωμιούχου φορμαμιδίνης, καλυμμένα με ορθολογικά σχεδιασμένους βραχείς αρωματικούς συνδέτες 2-ναφθαλινοσουλφονικού οξέος (NSA), για χρήση σε LED. Σε σύγκριση με τους κοινώς χρησιμοποιούμενους υποκαταστάτες ελαϊκού οξέος, τα μόρια NSA όχι μόνο διατήρησαν τις επιφανειακές ιδιότητες του PENS κατά τη διάρκεια της διαδικασίας καθαρισμού, αλλά βελτίωσαν επίσης σημαντικά τις ηλεκτρικές ιδιότητες του συναρμολογημένου στρώματος εκπομπής, διασφαλίζοντας αποτελεσματική έγχυση/μεταφορά φορτίου στη συσκευή. Η ηλεκτροφωταύγεια του καλύτερου LED που προκύπτει δείχνει υψηλή φωτεινότητα 67115 cd cm-2 και μέγιστη εξωτερική κβαντική απόδοση 19,2 τοις εκατό.
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".
Οι νανοκρύσταλλοι περοβσκίτη αλογονιδίου μετάλλου (PENC) εμφανίστηκαν πρόσφατα ως υποψήφιοι για διόδους εκπομπής φωτός (LED) χαμηλού-κοστού-υψηλής απόδοσης-. Υψηλής-ποιότητας PENC με σχεδόν-μοναδιαία κβαντική απόδοση φωταύγειας (PLQY) μπορούν να ληφθούν υπό ήπιες συνθήκες σύνθεσης λόγω της μοναδικής ιδιότητάς τους υψηλής ανοχής ελαττώματος-. Επιπλέον, η εκπομπή φωτός των PENC εμφανίζει ευρεία δυνατότητα συντονισμού και στενό εύρος γραμμής εκπομπής σε ολόκληρο το ορατό φάσμα, με αποτέλεσμα μια εξαιρετικά ευρεία γκάμα χρωμάτων που καλύπτει περίπου το 100 τοις εκατό . Αυτό το καθιστά τον καλύτερο υποψήφιο για εφαρμογές προβολής-υψηλής ανάλυσης.
Τα τελευταία χρόνια, με εκτεταμένη έρευνα για τη σύνθεση υλικών και την επιφανειακή παθητικοποίηση των PENC, η εξωτερική κβαντική απόδοση (EQE) των σχετικών LED έχει αυξηθεί γρήγορα από περίπου 0.1 τοις εκατό σε υψηλές τιμές άνω του 20 τοις εκατό , η οποία είναι συγκρίσιμη με τις εμπορικές τεχνολογίες φωταύγειας. Παρά την εντυπωσιακή πρόοδο στην υλοποίηση των LED υψηλής απόδοσης-με PENS, οι περισσότερες-συσκευές-αιχμής-έχουν ελάχιστο έως καθόλου σύστημα{{8 }}ενσωματωμένο υψηλό EQE και υψηλή φωτεινότητα. Αυτό περιορίζεται κυρίως από την κακή έγχυση/μεταφορά φορτίου στη συσκευή, η οποία προέρχεται από τις μονωτικές ιδιότητες των οργανικών προσδεμάτων μακράς-αλυσίδας που χρησιμοποιούνται συνήθως σε PENC.
Για να συντονιστούν οι επιφανειακές ιδιότητες των PENC, εκτός από τη συνήθως χρησιμοποιούμενη ολεϊλαμίνη και ελαϊκό οξύ (ΟΑ) μακράς αλύσου έχει αναπτυχθεί. Ωστόσο, λόγω της εξαιρετικά δυναμικής δέσμευσης προσδέματος και της ιοντικής κρυσταλλικής δομής των περοβσκιτών, οι επιφανειακές ιδιότητες και η δομική ακεραιότητα των PENC είναι πολύ ευαίσθητες στο περιβάλλον χημικό περιβάλλον κατά τη διάρκεια της κολλοειδούς σύνθεσης και της μετα{2}}επεξεργασίας, γεγονός που καθιστά την υλοποίηση της ορθολογικής η μηχανική προσδέματος των PENC είναι εξαιρετικά υψηλή. προκλητική. Ως εκ τούτου, τα κατάλληλα επιφανειακά προσδέματα που μπορούν να διατηρήσουν την υψηλή φωτεινή απόδοση και την εξαιρετική κολλοειδή σταθερότητα των PENC, διασφαλίζοντας παράλληλα τις αποτελεσματικές ηλεκτρικές ιδιότητες του προκύπτοντος στρώματος εκπομπής, είναι ζωτικής σημασίας για τη μελλοντική βελτίωση της απόδοσης των σχετικών LED.
Σε αυτήν την εργασία, οι συγγραφείς αναφέρουν ένα LED υψηλής{{0}}φωτεινότητας, υψηλής-απόδοσης που βασίζεται σε καθαρό πράσινο-βρωμιούχο φορμαμιδίνη μολύβδου που εκπέμπει (FAPbBr3), αποκαλύπτοντας αποτελεσματική ανταλλαγή προσδεμάτων και /ή αντιστάθμιση PENS κατά τον εύκολο καθαρισμό με χρήση διαλυτών{4}}που περιέχουν NSA, βελτιώνοντας έτσι τη σταθερότητα του κολλοειδούς διαλύματος και των υψηλών PLQY. Επιπλέον, τα συναρμολογημένα στρώματα εκπομπής των NSA PEC εμφανίζουν καλές ιδιότητες μεταφοράς φορτίου, οι οποίες μπορεί να προέρχονται από την ισχυρή σύζευξη των PEC που προκαλείται από μόρια NSA. Με την ενσωμάτωση ενός βελτιστοποιημένου πομπού NSA FAPbBr3 σε ένα πλήρες LED, η συσκευή εμφανίζει κορυφή πράσινης ηλεκτροφωταύγειας (EL) στα 532 nm με μισό πλάτος ύψους (fwhm) περίπου 21 nm, που αντιστοιχεί στη Διεθνή Επιτροπή Φωτισμού (CIE) συντεταγμένες (0.19,0.77), το πράσινο κύριο χρώμα.
Εικ.1 Σύνθεση και χαρακτηρισμός υλικού
Σχήμα 2 Ιδιότητες δέσμευσης συνδέτη των PENC
Σχήμα 3 Χαρακτηριστικά συσκευής ενός- φορέα
Εικόνα 4 LED που βασίζονται σε νανοκρυστάλλους περοβσκίτη FAPbBr3
