Ortaya çıkan perovskite nanokristallere (PENC'ler) dayalı ışık-yayan diyotların (LED'ler) hızlı gelişimine rağmen, entegre yüksek-verimlilik ve yüksek-parlaklık cihazları elde etmek hala zordur. PENC'ler tarafından kullanılan yalıtkan uzun -zincirli ligandlar.
Burada, UESTC ve diğer birimlerden araştırmacılar, LED'lerde kullanım için rasyonel olarak tasarlanmış 2-naftalensülfonik asit (NSA) kısa aromatik ligandlarla kaplanmış, yüksek düzeyde ışıldayan ve kararlı formamidin kurşun bromür PENC'ler geliştirdiler. Yaygın olarak kullanılan oleik asit ligandları ile karşılaştırıldığında, NSA molekülleri, saflaştırma işlemi sırasında yalnızca PENS'in yüzey özelliklerini korumakla kalmadı, aynı zamanda, cihazda verimli şarj enjeksiyonu/taşıma sağlayarak, monte edilmiş emisyon katmanının elektriksel özelliklerini önemli ölçüde geliştirdi. Ortaya çıkan en iyi LED'in elektrolüminesansı, 67115 cd cm-2'lik yüksek bir parlaklık ve yüzde 19,2'lik bir tepe harici kuantum verimi gösterir.
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".
Metal halide perovskite nanokristaller (PENC'ler) son zamanlarda düşük-maliyet, yüksek-performanslı ışık-yayan diyotlar (LED'ler) için adaylar olarak ortaya çıkmıştır. Yakın-birim lüminesans kuantum verimine (PLQY) sahip yüksek-kalite PENC'ler, benzersiz yüksek kusurlu-tolerans özelliklerinden dolayı hafif sentez koşulları altında elde edilebilir. Ayrıca, PENC'lerin ışık emisyonu, tüm görünür spektrum boyunca geniş ayarlanabilirlik ve dar emisyon çizgi genişliği sergiler, bu da yaklaşık yüzde 100'ü kapsayan ultra-geniş bir renk gamı ile sonuçlanır. Bu, onu yüksek-çözünürlüklü görüntüleme uygulamaları için en iyi aday yapar.
Son birkaç yılda, PENC'lerin malzeme sentezi ve yüzey pasivasyonu üzerine kapsamlı araştırmalarla, ilgili LED'lerin harici kuantum verimliliği (EQE) hızla yaklaşık yüzde 0.1'den yüzde 20'nin üzerindeki yüksek değerlere yükseldi. ticari lüminesans teknolojileri ile karşılaştırılabilir. PENS-tabanlı yüksek-verimli LED'leri gerçekleştirmedeki etkileyici ilerlemeye rağmen, çoğu son teknoloji--sanat cihazlarının-sistemi yok denecek kadar azdır{{8 }}entegre yüksek EQE ve yüksek parlaklık. Bu, esas olarak, PENC'lerde yaygın olarak kullanılan uzun-zincirli organik ligandların yalıtım özelliklerinden kaynaklanan, cihazdaki zayıf yük enjeksiyonu/taşıma ile sınırlıdır.
PENC'lerin yüzey özelliklerini ayarlamak için, yaygın olarak kullanılan uzun-zincirli oleylamin ve oleik aside (OA) ek olarak, bir dizi alternatif ligand keşfedildi ve birçok faydalı sentez sonrası ligand yönetim stratejisi geliştirildi. Bununla birlikte, perovskitlerin son derece dinamik ligand bağlaması ve iyonik kristal yapısı nedeniyle, PENC'lerin yüzey özellikleri ve yapısal bütünlüğü, kolloidal sentez ve işlem sonrası -çevredeki kimyasal ortama çok duyarlıdır, bu da rasyonel gerçekleşmesini sağlar. PENC'lerin ligand mühendisliği son derece yüksek. zorlu. Bu nedenle, PENC'lerin yüksek ışık verimini ve mükemmel kolloidal stabilitesini sürdürebilen uygun yüzey ligandları, ortaya çıkan emisyon katmanının etkili elektriksel özelliklerini sağlarken, ilgili LED'lerin gelecekteki performansının iyileştirilmesi için çok önemlidir.
Bu çalışmada, yazarlar, verimli ligand değişimi ve /veya NSA-içeren solventler kullanılarak kolay saflaştırma sırasında PENS telafisi, böylece kolloidal çözeltinin stabilitesini ve yüksek PLQY'leri iyileştirir. Ek olarak, NSA PEC'lerin birleştirilmiş yayıcı katmanları, NSA molekülleri tarafından indüklenen PEC'lerin güçlü eşleşmesinden kaynaklanabilecek iyi yük taşıma özellikleri gösterir. Optimize edilmiş bir NSA FAPbBr3 emitörünü eksiksiz bir LED'e yerleştirerek, cihaz, Uluslararası Aydınlatma Komisyonu'na karşılık gelen, yaklaşık 21 nm'lik bir yarım -yükseklik genişliği (fwhm) ile 532 nm'de yeşil bir elektrolüminesans (EL) zirvesi sergiler. (CIE) koordinatları (0.19,0.77), yeşil ana renk.
Şekil.1 Malzeme sentezi ve karakterizasyonu
Şekil 2 PENC'lerin ligand bağlama özellikleri
Şekil 3 Tek-taşıyıcı cihaz özellikleri
Şekil 4 FAPbBr3 perovskite nanokristallerine dayalı LED'ler
