25 listopada zespół profesora Wei Zhanhua z Instytutu Materiałów Luminescencyjnych i Wyświetlania Informacji oraz Szkoły Nauki i Inżynierii Materiałowej Uniwersytetu Huaqiao oraz zespół profesora Edwarda H. Sargenta z Wydziału Elektroniki i Inżynierii Komputerowej Uniwersytetu z Toronto, wspólnie opublikował publikację online w czołowym międzynarodowym czasopiśmie naukowym Nature. Artykuł badawczy Kontrola dystrybucji umożliwia wydajne -wymiarowe diody LED z perowskitu. Praca ta pozwala na znaczną poprawę wydajności i żywotności perowskitowych urządzeń LED poprzez pasywację defektów i regulację wymiaru środka luminescencji i oczekuje się, że w przyszłości zostanie zastosowana do nowych wyświetlaczy i pól oświetleniowych.
Nature is one of the most influential academic journals in the world, dedicated to reporting and commenting on the most important breakthroughs in global scientific research. It is worth mentioning that in 2018, Huaqiao University published the official journal of Nature as a correspondence unit for the first time. Three years later, Huaqiao University once again published a paper in Nature as a communication unit, marking that the school's scientific research level has been significantly improved and it has entered the fast lane of sound development.
Perowskity metalohalogenkowe mają doskonałe właściwości optoelektroniczne, takie jak wysoki molowy współczynnik ekstynkcji, duża odległość migracji nośników, przestrajalna przerwa energetyczna i wysoka tolerancja defektów, a także mają szerokie perspektywy zastosowań w dziedzinie ogniw słonecznych i diod emitujących światło- . Perowskity metalohalogenkowe można podzielić na zero-wymiarowe, nisko-wymiarowe i trójwymiarowe-na podstawie różnicy w mikroskopijnej strukturze kryształów. Wśród nich nisko-wymiarowe materiały perowskitowe mają efekt ograniczenia kwantowego, duża energia wiązania ekscytonów, nie-rekombinacja radiacyjna nie jest łatwa do zajścia, a skuteczność świetlna jest wysoka.
Jednak w celu opracowania wydajnych i stabilnych nisko-wymiarowych perowskitów metalohalogenkowych do urządzeń-emisji światła, nadal istnieją dwa główne wyzwania: jednym z nich jest występowanie stanów defektów, które doprowadzą do tworzenie się nie-promienistych centrów rekombinacji, co powoduje migrację jonów i jest korzystne dla wydajności świetlnej i stabilności urządzenia; drugi to powstawanie wielofazowych mieszanych studni kwantowych, które będą prowadzić do przeniesienia energii ze studni kwantowej z szeroką przerwą energetyczną do studni z wąską przerwą energetyczną pod wpływem wzbudzenia optycznego i elektrycznego, co spowoduje rozproszenie, które nie sprzyja luminescencji urządzenia. Wydajność, czystość koloru.
Rysunek 1. Schematyczny diagram procesu tworzenia warstewek trzech rodzajów perowskitów emitujących światło-, w których PEA reprezentuje sól fenetyloamonową, TPPO reprezentuje tlenek trifenylofosfiny, a TFPPO reprezentuje tlenek tris(4-fluorofenylo)fosfiny.
In order to improve the performance of low-dimensional perovskite LED devices, Edward H. Sargent's team from the University of Toronto and Wei Zhanhua's team from Huaqiao University jointly proposed a surface passivation-well width control strategy for low-dimensional metal halide perovskites. As shown in Figure 1, in the anti-solvent-induced crystallization process, PbBr64-, MA plus and Cs plus ions first form perovskite precursor flakes, and then PEA plus organic cations interact with the precursor flakes to form low-dimensional perovskite luminescence. film.
W grupie odniesienia nieuporządkowana, szybka dyfuzja PEA z kationami organicznymi prowadzi do powstania centrów defektów i struktur studni kwantowych o nieuporządkowanych wymiarach. W grupie eksperymentalnej wiązania P=O w cząsteczkach TPPO i TFPPO mogą wchodzić w interakcje z płatkami prekursora perowskitu poprzez interakcje P=O:Pb2 plus, skutecznie regulując proces krystalizacji i zmniejszając wytwarzanie centra defektów. Ponadto obfite grupy F w TFPPO mogą wchodzić w interakcje z PEA plus kationami organicznymi, które odgrywają rolę powolnego uwalniania surowców i opóźniania wzrostu kryształów, a ostatecznie tworzą wysokiej -jakości światło perowskitowe{{4} } folia emitująca o jednolitych wymiarach.
Rysunek 2(a) Schemat struktury, obraz -przekroju TEM i schematyczny diagram struktury poziomów energii perowskitowych urządzeń LED; (b) odpowiednie krzywe -napięcia, jasności-napięcia i zewnętrznej wydajności kwantowej trzech perowskitowych urządzeń LED-Krzywe jasności; (c) rozkłady statystyczne zewnętrznych wydajności kwantowych trzech perowskitowych urządzeń LED; (d) krzywe prądowe-napięcia trzech perowskitowych urządzeń jedno--elektronowych i jedno--otworowych; (e) Krzywe czasu życia perowskitowych urządzeń LED oparte na TFPPO-.
Jak pokazano na rysunku 2, folia ta ma jednolitą i gęstą morfologię powierzchni, długość fali emisji wynosi 517 nm, szerokość piku - emisji wynosi tylko 20 nm, a wydajność fotoluminescencji jest bliska 100 procent. Zewnętrzna sprawność kwantowa przygotowanego zielonego urządzenia LED wynosi aż 25,6%, a czas działania sięga 2 godzin przy jasności 7200 cd/m-2, znacznie przekraczając dotychczasowe podobne urządzenia.
Profesor Wei Zhanhua powiedział, że w ciągu ostatnich kilku lat wydajność urządzenia i żywotność diod perowskitowych uległy znacznej poprawie, ale przed nami jeszcze długa droga. W przyszłości więcej naukowców będzie musiało współpracować, aby poprawić wydajność wyjściową-stanu ustalonego, powtarzalność urządzenia o wysokiej-sprawności i wydajność spektralną wielu-kolorów urządzenia.
W tym artykule dr Ma Dongxin, doktor habilitowany na Uniwersytecie w Toronto, jest pierwszym autorem. Prowadziła roczne badania wizytujące-na Uniwersytecie Huaqiao; Dr Lin Kebin z Uniwersytetu Huaqiao jest drugim autorem i również wniósł ważny wkład w tę pracę. Autorami korespondencyjnymi są prof. Edward H. Sargent i prof. Wei Zhanhua. Prace badawcze były silnie wspierane przez Chińską Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych, Fundację Nauk Przyrodniczych prowincji Fujian oraz Fundusz Badań Naukowych Uniwersytetu Huaqiao.
