USTC bereitet effiziente und stabile Perowskit-Einkristall-LED vor

Kürzlich hat die Forschungs gruppe von Professor Xiao Zheng guo von der Fakultät für Physik der Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas, dem Schlüssel labor für stark gekoppelte Quanten material physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Und das Hefei National Research Center für Mikros kala physikalische Wissenschaften hat wichtige Fortschritte auf dem Gebiet der Herstellung effizienter und stabiler Perowskit-Einkristall-LEDs erzielt.

Das Forschungs team verwendete die Methode der räumlichen Begrenzung, um hochwertige, großflächige, ultra dünne Perowskit-Einkristalle zu züchten. und bereitete zum ersten Mal eine Perowskit-Einkristall-LED mit einer Helligkeit von über 86.000 cd/m2 und einer Lebensdauer von bis zu 12.500 h vor. Die Anwendung von Mineral-LED in der menschlichen Beleuchtung hat einen wichtigen Schritt gemacht. Die relevanten Ergebnisse mit dem Titel "Hoch helle und stabile Einkristall-Perowskit-Leuchtdioden" wurden am 27. Februar in der Zeitschrift "Nature Photonics" ver öffentlicht.

Metallhalogenid-Perowskite sind aufgrund ihrer einstellbaren Lumineszenz wellenlänge, der schmalen Lumineszenz-Halb spitzen breite und der Niedrig temperatur vorbereitung zu einer neuen Generation von LED-Anzeige-und Beleuchtungs materialien geworden. Derzeit hat die externe Quanten effizienz (EQE) von Perowskit-LEDs (PeLEDs) auf Basis poly kristalliner Filme 20% übers ch ritten, was mit kommerziellen organischen LEDs (OLEDs) vergleichbar ist. In den letzten Jahren reichen die Lebensdauern der überwiegenden Mehrheit der gemeldeten hoch effizienten Perowskit-LED-Geräte zwischen Hunderten und Tausenden von Stunden und bleiben immer noch hinter OLEDs zurück. Faktoren wie Ionen bewegung, unausgeglichene Träger injektion und während des Betriebs erzeugte Joule-Wärme wirken sich auf die Stabilität des Geräts aus. Darüber hinaus begrenzt eine starke Auger-Rekombination in poly kristallinen Perowskit-Geräten auch die Helligkeit der Geräte.

Als Reaktion auf die oben genannten Probleme verwendete die Forschungs gruppe von Xiao Zheng guo die Methode der räumlichen Begrenzung, um Perowskit-Einkristalle in situ auf dem Substrat zu züchten. Durch Regulierung der Wachstums bedingungen und Einführung organischer Amine und Polymere wurde die Kristall qualität effektiv verbessert, wodurch hochwertige MA0 hergestellt wurde. 8FA 0,2 PbBr3-Dünnkristall, die Mindest dicke beträgt nur 1,5 μm, die Oberflächen rauhigkeit beträgt weniger als 0,6 nm und die interne Fluoreszenz quanten ausbeute (PLQYint) erreicht 90%. Das Perowskit-Einkristall-LED-Gerät, das mit einem dünnen Einkristall als lichte mit tierende Schicht vorbereitet wurde, hat einen EQE von 11,2%, eine Helligkeit von über 86.000 cd/m2. und eine Lebensdauer von bis zu 12.500 h. Es hat zunächst die Komme rzialisierungs schwelle erreicht und ist derzeit der stabilste Perowskit. Eines der LED-Geräte.

Die obige Arbeit zeigt voll und ganz, dass die Verwendung von dünnen Perowskit-Einkristallen als lichte mit tierende Schicht eine praktikable Lösung für das Stabilitäts problem ist. sowie die großen Aussichten von Perowskit-Einkristall-LEDs im Bereich der menschlichen Beleuchtung und des Displays.

Abbildung: Schematische Darstellung des Einkristall wachstums durch räumliche Begrenzung methode (a), Mikroskop bild des Einkristalls (b), Gerätes truktur der Perowskit-Einkristall-LED (c), leistungs charakterisierung von Perowskit-Einkristall-LED (d-f).


Professor Xiao Zheng guo, Fakultät für Physik, Universität für Wissenschaft und Technologie in China, ist der entsprechende Autor des Papiers. Chen Wenjing, Post doktorand am Institut für Physik, und die Masters tu denten Huang Zongming und Yao Haitao sind die ersten Autoren des Papiers. Diese Forschung wurde von der National Natural Science Foundation of China, der Organisation abteilung des Zentral komitees der Kommunist ischen Partei Chinas und der Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas finanziert.

Quelle: China University of Science and Technology News Network