Pomimo szybkiego rozwoju diod elektroluminescencyjnych (LED) opartych na pojawiających się nanokryształach perowskitu (PENC), osiągnięcie zintegrowanych urządzeń o wysokiej-wydajności i jasności-jest nadal trudne ze względu na izolacyjne ligandy o długich-łańcuchach stosowane przez PENC.
Tutaj naukowcy z UESTC i innych jednostek opracowali wysoce luminescencyjne i stabilne PENC z bromku formamidyny, zakończone racjonalnie zaprojektowanymi krótkimi ligandami aromatycznymi kwasu 2-naftalenosulfonowego (NSA), do zastosowania w diodach LED. W porównaniu z powszechnie stosowanymi ligandami kwasu oleinowego, cząsteczki NSA nie tylko zachowały właściwości powierzchniowe PENSa podczas procesu oczyszczania, ale także znacznie poprawiły właściwości elektryczne zmontowanej warstwy emisyjnej, zapewniając wydajny wtrysk/transport ładunku w urządzeniu. Elektroluminescencja powstałej najlepszej diody LED wykazuje wysoką jasność 67115 cd cm-2 i szczytową zewnętrzną wydajność kwantową 19,2%.
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".
Nanokryształy perowskitu metalohalogenkowego (PENC) pojawiły się ostatnio jako kandydaci na tanie-koszty,-wydajne-diody emitujące światło (LED). Wysokiej-jakości PENC z prawie-jednostkową wydajnością kwantową luminescencji (PLQY) można uzyskać w łagodnych warunkach syntezy ze względu na ich wyjątkową wysoką tolerancję defektów-. Co więcej, emisja światła PENC charakteryzuje się szerokim zakresem przestrajania i wąską szerokością linii emisji w całym zakresie widzialnym, co skutkuje ultra-szeroką gamą kolorów obejmującą około 100 procent. To sprawia, że jest to najlepszy kandydat do zastosowań wyświetlania o wysokiej -rozdzielczości.
W ciągu ostatnich kilku lat, dzięki szeroko zakrojonym badaniom nad syntezą materiałów i pasywacją powierzchni PENC, zewnętrzna wydajność kwantowa (EQE) powiązanych diod LED gwałtownie wzrosła z około 0,1% do wysokich wartości ponad 20% , który jest porównywalny z komercyjnymi technologiami luminescencyjnymi. Pomimo imponujących postępów w realizacji diod LED o wysokiej-wydajności w oparciu o PENS-, większość -z-urządzeń-ma niewielki system lub nie ma go wcale{{8 }}zintegrowany wysoki EQE i wysoka jasność. Jest to głównie ograniczone przez słabe wstrzykiwanie/transport ładunku w urządzeniu, co wynika z właściwości izolacyjnych długołańcuchowych ligandów organicznych, powszechnie stosowanych w PENC.
Aby dostroić właściwości powierzchni PENC, oprócz powszechnie stosowanej -łańcuchowej oleiloaminy i kwasu oleinowego (OA), zbadano szereg alternatywnych ligandów i wiele przydatnych strategii zarządzania ligandami po-syntezie zostały opracowane. Jednak ze względu na bardzo dynamiczne wiązanie ligandów i jonową strukturę krystaliczną perowskitów, właściwości powierzchni i integralność strukturalna PENC są bardzo wrażliwe na otaczające środowisko chemiczne podczas syntezy koloidalnej i obróbki końcowej, co sprawia, że realizacja inżynieria ligandów PENC niezwykle wysoka. wyzywający. Dlatego też odpowiednie ligandy powierzchniowe, które mogą utrzymać wysoką wydajność świetlną i doskonałą stabilność koloidalną PENC, przy jednoczesnym zapewnieniu efektywnych właściwości elektrycznych powstałej warstwy emisyjnej, mają kluczowe znaczenie dla przyszłej poprawy wydajności powiązanych diod LED.
W tej pracy autorzy opisują diodę LED o wysokiej {{{0}}jasności i wysokiej-wydajności opartą na czystej zielonej-emisji bromku formamidyny ołowiu (FAPbBr3), ujawniając wydajną wymianę ligandów i /lub kompensacja PENS podczas łatwego oczyszczania przy użyciu rozpuszczalników zawierających NSA-, poprawiając w ten sposób stabilność roztworu koloidalnego i wysokie PLQY. Ponadto złożone warstwy emisyjne PEC NSA wykazują dobre właściwości transportu ładunku, co może wynikać z silnego sprzężenia PEC indukowanego przez cząsteczki NSA. Dzięki wbudowaniu zoptymalizowanego emitera NSA FAPbBr3 w kompletną diodę LED, urządzenie wykazuje zielony pik elektroluminescencji (EL) przy 532 nm o szerokości pół-wysokości (fwhm) około 21 nm, co odpowiada Międzynarodowej Komisji ds. Oświetlenia (CIE) współrzędne (0.19,0.77), zielony kolor podstawowy.
Rys.1 Synteza i charakterystyka materiałów
Rysunek 2 Właściwości wiązania ligandów PENC
Rysunek 3 Pojedynczy-charakterystyka urządzenia przewoźnika
Rysunek 4 Diody LED oparte na nanokryształach perowskitu FAPbBr3
