Dalam bidang peranti elektroluminescent perovskite (PeLED), prestasi peranti elektroluminescent biru ketinggalan di belakang peranti lain yang serupa kerana kekurangan kaedah fabrikasi. Di sini, penyelidik dari Institut Teknologi Beijing, Institut Penyelidikan Fizik Kimia Dalian, Akademi Sains Cina, dan Institut Fizik Gunaan Shanghai, Akademi Sains Cina menggunakan bromida 2-phenylethylamine (PEABr) dan 3,3-diphenylpropylamine bromide (DPPABr). ) ligan campuran untuk menyediakan filem nanocrystalline CsPbClBr2 di situ. Mencampurkan kedua-dua ligan bersama-sama menghasilkan pelepasan cahaya biru yang kuat pada 470 nm dengan hasil kuantum fotoluminescence setinggi 60% kerana pembentukan taburan lebar kuantum yang sempit. Atas dasar ini, peranti perovskite biru yang sangat cekap dengan kecekapan kuantum luaran maksimum 8.8% diperolehi pada 473 nm.
Kertas yang berkaitan telah diterbitkan dalam jurnal Nature Communication dengan tajuk "Kawalan dimensi in situ dibuat CsPbClBr2 nanocrystal filem ke arah diod pemancar cahaya biru yang cekap".
Diod pemancar cahaya Perovskite (PeLED) telah muncul sebagai teknologi paparan yang baru muncul kerana ketulenan warna yang tinggi, kecekapan kuantum luaran yang tinggi (EQE), dan kebolehbolehan penyelesaian. Mengambil kesempatan daripada sifat-sifat ionik logam halide perovskites, PELED boleh dibuat secara langsung oleh teknik fabrikasi in-situ penyelesaian prekursor perovskite salutan putaran pada substrat sasaran. Sejak peranti elektroluminescence perovskite (EL) yang beroperasi suhu bilik pertama kali dilaporkan pada tahun 2014, PeLED hijau, merah, dan hampir inframerah telah mencapai EQE maksimum lebih daripada 20%, setanding dengan diod pemancar cahaya organik dan diod pemancar cahaya titik kuantum. Walau bagaimanapun, prestasi PeLED biru masih ketinggalan di belakang diod pemancar cahaya hijau, merah, dan hampir inframerah mereka, terutamanya untuk aplikasi paparan di rantau biru tulen (455-475 nm), yang merupakan penghalang kepada pembangunan teknologi paparan warna penuh.
Secara umum, modulasi spektral pemancar jenis perovskite boleh dicapai dengan menala komposisi, saiz, dan/atau saiz. Dengan mengurangkan saiz perovskites pukal atau memperkenalkan halides campuran, nanocrystal perovskite tiga dimensi dengan pelepasan biru berjaya disediakan. Walau bagaimanapun, isu kecekapan dan kestabilan peranti elektroluminescent biru berdasarkan nanocrystal perovskite bersaiz kecil itu terutamanya disebabkan oleh pembersihan yang rumit dan pemisahan fasa.
Satu lagi strategi untuk mencapai PeLED biru kecekapan tinggi adalah untuk membina struktur perovskite kuasi-dua dimensi (quasi-2D) dengan pelbagai telaga kuantum. Sifat fotoluminescence (PL) perovskites kuasi-2D ini berkait rapat dengan pemindahan tenaga dari kecil ke besar n domain. Didapati bahawa pengagihan lebar kuantum quasi-2D perovskite rata (QWD) adalah penting untuk memudahkan pengangkutan pembawa dan mengurangkan kehilangan tenaga tambahan untuk merealisasikan peranti fotovoltaik berprestasi tinggi. Walau bagaimanapun, kesan QWD pada peranti EL kurang dikaji.
Adalah diketahui bahawa QWD boleh dikawal dengan menyesuaikan nisbah campuran prekursor atau oleh kejuruteraan ligan. Di sini, ia menunjukkan bahawa penggunaan ligan dwi adalah strategi yang berkesan untuk mengawal QWD csPbClBr2 nanocrystalline filem yang disediakan di situ. 2-Phenylethylamine bromide (PEABr) adalah ligan yang cekap untuk membentuk domain n kecil, manakala 3,3-diphenylpropylamine bromide (DPPABr) adalah ligan yang cekap untuk membentuk nilai n besar. Pilihan yang bijak dari nisbah kedua-dua ligan boleh menyempitkan QWD dengan penguasaan pusat n = 4.
Kawalan saiz yang cekap ini memudahkan pemindahan tenaga yang cekap, menghasilkan pelepasan cahaya biru yang kuat pada panjang gelombang 470 nm dengan hasil kuantum PL (PLQY) setinggi 60%. Menggunakan ligan dwi dengan kecenderungan untuk membentuk domain n kecil dan domain n besar adalah strategi serba boleh untuk mencapai QWD sempit untuk sifat PL yang dipertingkatkan. Berdasarkan filem nipis yang dioptimumkan yang disediakan dengan mencampurkan PEABr dan DPPABr, peranti elektroluminescence biru kecekapan tinggi dengan EQE maksimum 8.8% diperolehi pada panjang gelombang 473 nm. (Teks: Aisin Gioro Star)
1 Ciri-ciri struktur csPbClBr2 nanocrystalline filem nipis. Gambar rajah skematik proses penyediaan in-situ csPbClBr2 nanocrystalline filem nipis. Hubungan antara intensiti integral q corak GIWAXS filem nanocrystalline CsPbClBr2 dengan nisbah DPPABr dan PEABr yang berbeza telah dikaji.
2 Pengukuran optik CsPbClBr2 nanocrystalline filem nipis. Spektra fotoluminescence keadaan stabil, spektra penyerapan dan b-PLQYs csPbClBr2 nanocrystalline filem dengan nisbah DPPABr dan PEABr yang berbeza telah dikaji.
3 Kesan QWD pada dinamik pembawanya. a, b Evolusi FWHM Puncak diekstrak dari puncak yang diluntur luas (425-470 nm) dari sampel D0P8, D4P4 dan D8P0. c Ilustrasi skematik tingkah laku pembawa selepas pengujaan. Proses penggabungan pembawa boleh dibahagikan kepada lima peringkat: I, pembentukan pembawa; II, pemindahan exciton; III, pemindahan caj; IV, pemindahan caj terbalik; V, pemindahan caj berterusan dan penggabungan semula.
Rajah 4 Ciri peranti perovskite biru. Gambar rajah tahap tenaga peranti elektroluminescent. Imej TEM keratan rentas peranti elektroluminescent berbilang lapisan. c EL spektra pada 3.6, 4.4 dan 5.2V berat sebelah ke hadapan. d Ciri-ciri ketumpatan-kecerahan-voltan semasa peranti berprestasi terbaik. EQE - Ciri-ciri voltan peralatan prestasi optimum. f Histogram EQE maksimum 28 peranti.
