USTC prepara LED a cristallo singolo perovskite efficiente e stabile

Di recente, il gruppo di ricerca del Professor Xiao Zhengguo dalla scuola di fisica dell'università della scienza e della tecnologia della cina, il laboratorio chiave di materiali quantici fortemente accoppiati fisica dell'artista cinese delle scienze, E il centro di ricerca nazionale Hefei per le scienze fisiche su scala ha fatto importanti passi nel campo della preparazione di led a cristallo singolo perovskite efficienti e stabili.

Il team di ricerca ha utilizzato il metodo di confinamento spaziale per coltivare cristalli singoli di perovskite ultrasottili di alta qualità, di grandi dimensioni, E per la prima volta preparato un LED a cristallo singolo perovskite con una luminosità superiore a 86,000 cd/m2 e una durata fino a 12,500 ore. L'applicazione di LED minerali nell'illuminazione umana ha fatto un passo importante. I risultati correlati, "diodi a emissione luminosa in perovskite a cristallo singolo altamente luminosi e stabili", sono stati pubblicizzati nella rivista "Nature Photonics" il 27 febbraio.

Perovskites ad alogenuri metallici sono trasformati in una nuova generazione di display a LED e materiali di illuminazione a causa della loro lunghezza d'onda di luminescenza regolabile, larghezza di mezzo picco di luminescenza stretta e preparazione a bassa temperatura. Attualmente, l'efficienza quantistica esterna (EQE) di perovskite LEDs (PeLEDs) basata su film policristallini ha superato il 20%, il che è paragonabile ai led organici commerciali (OLEDs). Negli ultimi anni, la durata della vasta maggior parte dei dispositivi LED perovskite ad alta efficienza ha registrato un intervallo da centinaia a migliaia di ore, ancora In ritardo rispetto agli OLEDs. Fattori come il movimento ionico, l'iniezione portante sbilanciata e il calore Joule generato durante il funzionamento incieranno sulla stabilità del dispositivo. In aggiunta, la forte ricombinazione della coclea nei dispositivi in perovskite policristallino riduce anche la luminosità dei dispositivi.

In risposta ai problemi di cui sopra, il gruppo di ricerca di Xiao Zhengguo ha utilizzato il metodo di confinamento spaziale per coltivare cristalli singoli di perovskite in situ sul substrato. Attraverso la regolazione delle condizioni di crescita e l'introduzione di ammine e polimeri organici, la qualità dei cristalli è stata efficacemente migliorata, in modo da preparare un ma0 di alta qualità. Muslimthin single crystal, lo spessore minimo è di solo 1.5 micron, la rugosità superficiale è inferiore a 0.6 nm e la resa quantistica a fluorescenza interna (PLQYint) raggiunge il 90%. Il dispositivo LED a cristallo singolo perovskite preparato con un sottile cristallo singolo come lo strato di emissione della luce ha un EQE del 11.2%, una luminosità superiore a 86,000 cd/m2, E una durata della vita fino a 12,500 h. Ha originariamente superato la soglia di commercializzazione ed è ora la perovskite più stabile. Uno dei dispositivi LED.

Il lavoro sopra mostra completamente che l'utilizzo di cristalli singoli sottili di perovskite come lo strato di emissione della luce è una soluzione praticabile per il problema di stabilità, oltre alle grandi tendenze dei led a cristallo singolo perovskite nel campo dell'illuminazione e dell'esposizione umana.

Illustrazione: schema schematico della crescita a cristallo singolo con metodo di confinamento spaziale (a), immagine del microscopio di cristallo singolo (b), struttura del dispositivo di perovskite single crystal LED (c), caratteristica delle prestazioni del LED a cristallo singolo perovskite (d-f).


Il Professor Xiao Zhengguo, la scuola di fisica, l'università della scienza e la tecnologia della cina, è l'originale corrispondente della carta. Chen Wenjing, un compagno postdoctoriale nel dipartimento di fisica e studenti master Huang Zongming e Yao Haitao sono i co-primi artisti della carta. Questa ricerca è stata supportata dal National Natural Science Foundation of China, il dipartimento di organizzazione del pannello centrale del partito buddista della cina e l'università della scienza e della tecnologia della cina.

Fonte: China University of Science and Technology News Network