I réimse na bhfeistí electroluminescent perovskite (PeLEDs), tá feidhmíocht gléasanna leictrealuminescent gorm taobh thiar de ghléasanna eile dá samhail mar gheall ar an easpa modhanna monaraithe. Anseo, d'úsáid taighdeoirí ó Institiúid Teicneolaíochta Beijing, Institiúid Taighde Dalian na Fisice Ceimiceacha, Acadamh Eolaíochtaí na Síne, agus Institiúid Fisice Feidhmeach Shanghai, Acadamh Eolaíochtaí na Síne bróimíd 2-feinileitilamine (PEABr) agus bróimíd 3,3-diphenylpropylamine (DPPABr) . ) de ligands measctha chun scannáin nanocrystalline CsPbClBr2 a ullmhú in situ. Mar thoradh ar mheascadh an dá ligand le chéile bhí astú solais gorm láidir ag 470 nm le toradh chandamach photoluminescence chomh hard le 60 faoin gcéad mar gheall ar fhoirmiú dáileadh caol leithead tobair chandamach. Ar an mbonn seo, fuarthas gléas ard-éifeachtach perovskite gorm le huaséifeachtúlacht chandamach seachtrach de 8.8 faoin gcéad ag 473 nm.
The related paper was published in the journal Nature Communication with the title "Dimension control of in situ fabricated CsPbClBr2 nanocrystal films toward efficient blue light-emitting diodes".
Perovskite light-emitting diodes (PeLEDs) have emerged as an emerging display technology due to their high color purity, high external quantum efficiency (EQE), and solution processability. Taking advantage of the ionic properties of metal halide perovskites, PELEDs can be directly fabricated by an in-situ fabrication technique of spin-coating perovskite precursor solutions on target substrates. Since room-temperature-operating perovskite electroluminescence (EL) devices were first reported in 2014, green, red, and near-infrared PeLEDs have achieved maximum EQEs of over 20 percent , comparable to organic light-emitting diodes and quantum dot light-emitting diodes. However, the performance of blue PeLEDs still lags behind their green, red, and near-infrared light-emitting diodes, especially for display applications in the pure blue region (455–475 nm), which is an obstacle to the development of full-color display technologies.
Go ginearálta, is féidir modhnú speictreach a dhéanamh ar astaírí cineáil peireascóip trí chomhdhéanamh, méid agus/nó méid a choigeartú. Trí mhéid na n-perovskites bulcite a laghdú nó hailídí measctha a thabhairt isteach, ullmhaíodh trí-nanacriostail perovskite déthoiseacha le hastuithe gorma go rathúil. Mar sin féin, is de bharr íonú casta agus scaradh céime go príomha na saincheisteanna éifeachtúlachta agus cobhsaíochta a bhaineann le gléasanna gorma leictrealuminescent atá bunaithe ar nanaicriostail peirivíte beaga den sórt sin.
Straitéis eile chun PeLEDs gorm ardéifeachtúlachta a bhaint amach is ea struchtúir pheiriúicte leaththoiseacha (quasi-2T) a thógáil le toibreacha candamach iolracha. Tá dlúthbhaint ag airíonna fótaluminescence (PL) na perovskites quasi-2T seo leis an aistriú fuinnimh ó fearainn bheaga agus mhóra n. Fuarthas amach go bhfuil dáileadh cothrom leithead tobair chandamach quasi-2D perovskite (QWD) riachtanach chun iompar iompróra a éascú agus chun caillteanas fuinnimh breise a laghdú chun feistí fótavoltach ardfheidhmíochta a fhíorú. Mar sin féin, is lú staidéar a dhéantar ar éifeacht QWD ar fheistí EL.
Tá sé ar eolas gur féidir QWD a rialú trí chóimheas meascáin réamhtheachtaithe a choigeartú nó trí innealtóireacht ligand. Anseo, léirítear gur straitéis éifeachtach é úsáid dé-ligands chun rialú a dhéanamh ar QWD de scannáin nanocrystalline CsPbClBr2 ullmhaithe in situ. Is ligand éifeachtach é bróimíd 2-phenylethylamine (PEABr) chun fearainn n bheaga a fhoirmiú, agus is ligand éifeachtach é bróimíd 3,3-défheinilproipilamine (DPPABr) chun n-luachanna móra a fhoirmiú. Is féidir le rogha bhreithiúnach ar chóimheas an dá ligand an QWD a chaolú le forlámhas lárnach n=4.
Éascaíonn an rialú méid éifeachtach seo aistriú éifeachtach fuinnimh, agus mar thoradh air sin tá astaíochtaí solais gorm láidir ag tonnfhad 470 nm le toradh chandamach PL (PLQY) chomh hard le 60 faoin gcéad. Is straitéis ilúsáideach é leas a bhaint as dé-ligands le claonadh chun fearainn n bheaga agus fearainn mhóra n a fhoirmiú chun QWD caol a bhaint amach le haghaidh airíonna PL feabhsaithe. Bunaithe ar na scannáin thanaí optamaithe a ullmhaíodh trí PEABr agus DPPABr a mheascadh, fuarthas feiste leictrealuminescence gorm ardéifeachtúlachta le huasmhéid EQE de 8.8 faoin gcéad ag tonnfhad 473 nm. (Téacs: Aisin Gioro Star)
Fíor 1 Tréithe struchtúracha CsPbClBr2 scannán tanaí nanocrystalline. Léaráid scéimreach den phróiseas ullmhúcháin in-situ de scannáin tanaí nanocrystalline CsPbClBr2. Rinneadh staidéar ar an gcaidreamh idir déine dhílis q patrún GIWAXS de scannáin nanocrystalline CsPbClBr2 le cóimheasa éagsúla DPPABr agus PEABr.
Fíor 2 Tomhais optúla ar scannáin tanaí nanocrystalline CsPbClBr2. Rinneadh staidéar ar speictream fótaluminescence stáit seasta, speictrim ionsúcháin agus b-PLQY de scannáin nanocrystalline CsPbClBr2 le cóimheasa éagsúla DPPABr agus PEABr.
Fig. 3 The effect of QWD on its carrier dynamics. a, b Peak FWHM evolution extracted from broad bleached peaks (425–470 nm) of D0P8, D4P4 and D8P0 samples. c Schematic illustration of the carrier behavior after excitation. The carrier recombination process can be divided into five stages: I, carrier formation; II, exciton transfer; III, charge transfer; IV, reverse charge transfer; V, continuous charge transfer and recombination.
Figure 4 Blue perovskite device features. Energy level diagram of an electroluminescent device. Cross-sectional TEM image of a multilayer electroluminescent device. c EL spectra at 3.6, 4.4 and 5.2V forward bias. d Current density-brightness-voltage characteristics of the best performing device. EQE – Voltage characteristics of optimal performance equipment. f Maximum EQE histogram of 28 devices.
