Navzdory rychlému vývoji světelných-diod (LED) založených na nově vznikajících nanokrystalech perovskitu (PENC) je stále obtížné dosáhnout integrovaných zařízení s vysokou-účinností a vysokým-jasem. izolační ligandy s dlouhým-řetězcem používané PENC.
Zde výzkumníci z UESTC a dalších jednotek vyvinuli vysoce luminiscenční a stabilní PENC formamidin bromidu olovnatého, zakončené racionálně navrženými krátkými aromatickými ligandy kyseliny 2-naftalensulfonové (NSA), pro použití v LED. Ve srovnání s běžně používanými ligandy kyseliny olejové si molekuly NSA nejen udržely povrchové vlastnosti PENS během procesu čištění, ale také významně zlepšily elektrické vlastnosti sestavené emisní vrstvy, což zajišťuje účinné vstřikování/transport náboje v zařízení. Elektroluminiscence výsledné nejlepší LED vykazuje vysoký jas 67115 cd cm-2 a špičkovou externí kvantovou účinnost 19,2 procenta.
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".
Halogenidové perovskitové nanokrystaly (PENC) se nedávno objevily jako kandidáti na levné -vysoko{1}}výkonné světelné- diody (LED). Vysoce-kvalitní PENC s téměř-jednotkovým kvantovým výtěžkem luminiscence (PLQY) lze získat za mírných podmínek syntézy díky jejich jedinečné vlastnosti s vysokou tolerancí defektů. Světelná emise PENC navíc vykazuje širokou laditelnost a úzkou emisní čáru napříč celým viditelným spektrem, což vede k ultra-širokému barevnému gamutu pokrývajícímu asi 100 procent . Díky tomu je nejlepším kandidátem pro-zobrazovací aplikace s vysokým rozlišením.
V posledních několika letech, díky rozsáhlému výzkumu syntézy materiálů a povrchové pasivace PENC, se externí kvantová účinnost (EQE) souvisejících LED rychle zvýšila z přibližně 0,1 procenta na vysoké hodnoty více než 20 procent , která je srovnatelná s komerčními luminiscenčními technologiemi. Navzdory působivému pokroku při realizaci-vysoce{4}}výkonných LED diod na bázi PENS má většina---uměleckých zařízení malý nebo žádný systém{{8 }} integrované vysoké EQE a vysoký jas. To je omezeno především špatnou injekcí/transportem náboje v zařízení, které má původ v izolačních vlastnostech organických ligandů s dlouhým-řetězcem běžně používaných v PENC.
Pro vyladění povrchových vlastností PENC byla kromě běžně používaných oleylaminů s dlouhým{0}}řetězcem a kyseliny olejové (OA) prozkoumána řada alternativních ligandů a mnoho užitečných strategií řízení ligandů po-syntéze byly vyvinuty. Vzhledem k vysoce dynamické vazbě ligandu a struktuře iontových krystalů perovskitů jsou však povrchové vlastnosti a strukturální integrita PENC velmi citlivé na okolní chemické prostředí během koloidní syntézy a post-zpracování, což umožňuje realizaci racionálních ligandové inženýrství PENC extrémně vysoké. náročný. Pro budoucí zlepšení výkonu souvisejících LED jsou proto klíčové vhodné povrchové ligandy, které dokážou zachovat vysokou světelnou účinnost a vynikající koloidní stabilitu PENC a zároveň zajistit efektivní elektrické vlastnosti výsledné emisní vrstvy.
V této práci autoři uvádějí vysoce{{0}}jasnou, vysoce{1}}účinnou LED diodu založenou na čistém zeleném-formamidin bromidu olovnatém (FAPbBr3), který odhaluje účinnou výměnu ligandů a /nebo kompenzace PENS během snadného čištění pomocí rozpouštědel obsahujících NSA-, čímž se zlepší stabilita koloidního roztoku a vysoké PLQY. Kromě toho sestavené emisní vrstvy NSA PEC vykazují dobré vlastnosti přenosu náboje, které mohou pocházet ze silné vazby PEC indukované molekulami NSA. Zabudováním optimalizovaného emitoru NSA FAPbBr3 do kompletní LED, zařízení vykazuje zelený vrchol elektroluminiscence (EL) při 532 nm s poloviční-šířkou výšky (fwhm) přibližně 21 nm, což odpovídá Mezinárodní komisi pro osvětlení (CIE) souřadnice (0.19,0.77), zelená základní barva.
Obr.1 Syntéza a charakterizace materiálu
Obrázek 2 Ligandové vazebné vlastnosti PENC
Obrázek 3 Charakteristiky zařízení s jedním-nosičem
Obrázek 4 LED diody založené na nanokrystalech perovskitu FAPbBr3
