Son zamanlarda, Soochow Üniversitesi'nden Profesör Liangsheng Liao'nun araştırma grubu ve işbirlikçileri, Angew'de "Lanthanide-Doped Perovskite Quantum Cutters'tan Verimli Yakın Kızılötesi Elektrolüminesans" başlıklı bir makale yayınladılar. kimya uluslararası Ed.
Kağıt, 990 nm'lik bir merkezi dalga boyunda yüzde 7,7'lik bir tepe EQE'ye sahip, 850 nm'nin ötesinde emisyon dalga boylarına sahip en verimli perovskite tabanlı LED'leri temsil eden, oldukça verimli bir yakın kızılötesi LED'i göstermektedir.
giriiş
Perovskite nanokristaller (PeNC'ler), görünür ışıkta yüksek verimlilik ve yüksek renk saflığı ile boyut ve bileşim ayarlı lüminesans sergiler. Bununla birlikte, yakın kızılötesi (NIR) bölgesinde verimli elektrolüminesans (EL) elde etmek zordur ve potansiyel uygulamalarını sınırlar.
Burada, PeNC matrisi tarafından doğrudan hassaslaştırılan PeNC matrisine (Yb3 artı: PeNC'ler) iterbiyum iyonlarını katarak EL dalga boyunu 1000 nm'ye çıkaran oldukça verimli bir yakın kızılötesi ışık yayan diyot (LED) gösteriyoruz. Yb3 artı iyon elde etmek. Verimli kuantum uyarlama süreci, Yb3 artı :PeNC'lerin yüzde 126'ya varan yüksek fotolüminesans kuantum verimleri (PLQY'ler) elde etmesini sağlar.
PLQY'yi ve yük taşıma dengesini iyileştirmek için halide bileşim mühendisliği ve yüzey pasivasyon stratejilerini kullanarak, 990 nm'lik bir merkezi dalga boyunda yüzde 7,7'lik bir tepe EQE'ye sahip, 850 nm'nin ötesindeki emisyon dalga boyları için en yüksek verimliliği temsil eden, oldukça verimli bir yakın kızılötesi LED gösteriyoruz. . Perovskite tabanlı LED'ler.
Yenilikçi nokta: Bu çalışmada, elektrolüminesans dalga boyunu 1000 nm'ye çıkarmak için iterbiyum iyonlarını perovskite nanokristallere kattık. Halide stokiyometri kontrolünün ve yüzey pasivasyonunun sinerjistik etkisi, yüzde 7,7'lik tepe EQE ile yüksek verimli yakın kızılötesi LED'ler gerçekleştirmemizi sağlıyor; bu, tepe dalga boyları 850 nm'yi aşan OLED'ler ve PeLED'ler arasında şimdiye kadarki en yüksek verimlilik.
Grafik kılavuzu
Şekil 1 a) TEM görüntüsü ve Yb3 artı :PeNC'lerin temel eşlemesi, TEM görüntüsünün eki kristal kırınım modelini gösterir. b) XRD paterni, c) IR PLQY, d) PL spektrumu, e) Yb3 artı :CsPb(Cl1-xBrx)3 PeNC'lerin farklı halojenür stokiyometrisinin absorpsiyonu. f) Yb3 plus : PeNC'lerin enerji transfer mekanizması, üç rekombinasyon yolu sırasıyla (1), (2) ve (3) olarak gösterilir. g) Seçilen pompa probu gecikmelerinde TA spektrumları. h) Farklı nominal doping konsantrasyonlarına sahip Yb3 artı :PeNC'ler için zamana karşı 450 nm'de normalleştirilmiş TA sinyali bozunması.
Şekil 2 a) Yb3 plus : CsPb(Cl1-xBrx)3 NC yayıcıya dayalı yakın kızılötesi PeLED'lerin cihaz yapısının şematik diyagramı. b) Enerji bandı diyagramı. c) Yakın kızılötesi LED içindeki ışık enerjisi kanalının güç dağılımı. d) Yb3 plus :CsPbCl1-xBrx NC yayıcının PeLED'lerinin EQE ve J özelliklerine dayalı olarak, EQE yalnızca yakın kızılötesi tepe noktası dikkate alınarak hesaplanır. e) Farklı eksitonik dalga boylarında PeNC filmlerinin PLQY'si ve NIR PeLED'lerin tepe EQE'si (ortalama değerler). f) 0.2V adım boyutu ile 3,2 V ila 6 V arasındaki farklı sapmalara karşılık gelen EL spektrumları. Ek, 3,2 V'ta çalıştırılan PeLED'in EL spektrumunu gösterir.
Şekil 3a) Ek, BTC'nin moleküler yapısını göstermektedir. b) EQE - akım yoğunluğu özellikleri. c) Bozulmamış (mavi eğri) ve pasifleştirilmiş (kırmızı eğri) LED cihazlarının Tepe EQE histogramları. Yalnızca delikli cihazların JV eğrileri d) ve yalnızca elektronlu aygıtlar e) bozulmamış ve pasifleştirilmiş Yb3 artı :PeNC'lere dayalıdır. Siyah kesikli çizgi, tuzak doldurma voltajını gösterir. f) Daha önce bildirilen NIR PeLD'ler ve OLED'ler (850 nm'nin üzerinde EL tepe dalga boyları) olan cihazlarımız arasındaki Tepe EQE karşılaştırması.
Şekil 4 a) Yb3 plus : PeNC'lerin yüzey pasivasyon mekanizması. Bozulmamış ve pasifleştirilmiş Yb3 plus'ın XPS spektrumları: Yb 4d; b) Pb 4f5/2 ve 4f7/2 c)'nin XPS spektrumları. d) benzil tiyosiyanatın, bozulmamış ve pasifleştirilmiş Yb3 plus : PeNC'lerin FTIR transmisyon spektrumları. e) Bozulmamış ve pasifleştirilmiş Yb3 artı :PeNC'lerin 480 nm dalga boyunda elde edilen geçici PL bozunması. f) PeNC'lerin 480 nm'de (mavi eğri) artık eksiton emisyonunun PLQY'si ve 990 nm'de (pembe eğri) Yb3 artı iyonların yakın kızılötesi emisyonunun PLQY'si.
