Nesen Soochow universitātes profesora Liangsheng Liao un viņu līdzstrādnieku pētnieku grupa Angew publicēja rakstu "Efektīva tuvu infrasarkano staru elektroluminiscence no lantanīda leģētiem perovskīta kvantu griezējiem". Chem. Int. Ed.
Rakstā ir demonstrēta ļoti efektīva gandrīz infrasarkanā gaismas diode ar maksimālo EQE 7,7 procenti pie centrālā viļņa garuma 990 nm, kas pārstāv visefektīvākās perovskīta bāzes gaismas diodes ar emisijas viļņu garumu, kas pārsniedz 850 nm.
Ievads
Perovskīta nanokristāliem (PeNC) ir pēc izmēra un sastāva regulējama luminiscence ar augstu efektivitāti un augstu krāsu tīrību redzamā gaismā. Tomēr efektīvas elektroluminiscences (EL) iegūšana tuvajā infrasarkanajā (NIR) reģionā ir izaicinājums, ierobežojot tās iespējamos pielietojumus.
Šeit mēs demonstrējam ļoti efektīvu gandrīz infrasarkano staru izstarojošu diode (LED), kas paplašina EL viļņa garumu līdz 1000 nm, pievienojot iterbija jonus PeNC matricā (Yb3 plus: PeNC), ko tieši sensibilizē PeNC matrica. Yb3 plus jonu, lai sasniegtu. Efektīvais kvantu pielāgošanas process ļauj Yb3 plus :PeNCs sasniegt fotoluminiscences kvantu iznākumu (PLQY) līdz pat 126 procentiem.
Izmantojot halogenīdu kompozīcijas inženieriju un virsmas pasivācijas stratēģijas, lai uzlabotu PLQY un lādiņu transporta līdzsvaru, mēs demonstrējam ļoti efektīvu tuvu infrasarkano staru gaismas diode ar maksimālo EQE 7,7 procenti pie centrālā viļņa garuma 990 nm, kas atspoguļo augstāko efektivitāti emisijas viļņu garumiem, kas pārsniedz 850 nm. . Gaismas diodes uz perovskīta bāzes.
Novatorisks punkts: šajā pētījumā mēs iterbija jonus leģējām perovskīta nanokristālos, lai pagarinātu elektroluminiscences viļņa garumu līdz 1000 nm. Halogenīdu stehiometrijas kontroles un virsmas pasivācijas sinerģiskais efekts ļauj mums realizēt ļoti efektīvas tuvās infrasarkanās gaismas diodes ar maksimālo EQE 7,7 procenti, kas ir līdz šim augstākā efektivitāte starp OLED un PeLED ar maksimālo viļņu garumu, kas pārsniedz 850 nm.
Grafiskais ceļvedis
1. attēls a) TEM attēls un Yb3 plus :PeNC elementu kartēšana, TEM attēla ieliktnis parāda kristāla difrakcijas modeli. b) XRD modelis, c) IR PLQY, d) PL spektrs, e) Yb3 un :CsPb(Cl1-xBrx)3 PeNC dažādu halogenīdu stehiometrijas absorbcija. f) Yb3 plus: PeNC enerģijas pārneses mehānisms, trīs rekombinācijas ceļi ir attiecīgi apzīmēti kā (1), (2) un (3). g) TA spektri pie izvēlētā sūkņa zondes aizkaves. h) Normalizēta TA signāla samazināšanās pie 450 nm pret laiku Yb3 plus :PeNC ar dažādām nominālajām dopinga koncentrācijām.
2. att. a) Tuvo infrasarkano PeLED ierīču struktūras shematiska diagramma, kuras pamatā ir Yb3 plus : CsPb(Cl1-xBrx)3 NC izstarotājs. b) Enerģijas joslu diagramma. c) gaismas enerģijas kanāla jaudas sadale tuvās infrasarkanās gaismas diodes iekšpusē. d) Pamatojoties uz Yb3 plus :CsPbCl1-xBrx NC izstarotāja PeLED EQE un J raksturlielumiem, EQE tiek aprēķināts, ņemot vērā tikai tuvu infrasarkano staru maksimumu. e) PeNC plēvju PLQY un NIR PeLED maksimālās EQE (vidējās vērtības) dažādos eksitonu viļņu garumos. f) EL spektri, kas atbilst dažādām novirzēm no 3,2 V līdz 6 V, ar pakāpienu 0,2 V. Ieliktnis parāda PeLED EL spektru, kas darbojas ar 3, 2 V.
3.a attēls) Ieliktnis parāda BTC molekulāro struktūru. b) EQE - strāvas blīvuma raksturlielumi. c) Neskarto (zilā līkne) un pasivēto (sarkanā līkne) LED ierīču maksimālās EQE histogrammas. Tikai caurumu ierīču d) un tikai elektronu ierīču e) JV līknes, kuru pamatā ir senatnīgs un pasivēts Yb3 plus:PeNC. Melnā punktētā līnija norāda slazda uzpildes spriegumu. f) Maksimālā EQE salīdzinājums starp mūsu ierīcēm, iepriekš ziņots NIR PeLD un OLED (EL maksimālā viļņa garums pārsniedz 850 nm).
4. attēls a) Yb3 plus virsmas pasivācijas mehānisms: PeNC. Senatnīgā un pasivētā Yb3 plus XPS spektri: Yb 4d; b) Pb 4f5/2 un 4f7/2 XPS spektri c). d) benziltiocianāta, senatnīgā un pasivētā Yb3 plus FTIR pārraides spektri: PeNC. e) Senatnīgā un pasivētā Yb3 plus:PeNC pārejoša PL samazināšanās, kas iegūta pie viļņa garuma 480 nm. f) PeNC atlikušās eksitona emisijas PLQY pie 480 nm (zilā līkne) un Yb3 plus jonu tuvās infrasarkanās emisijas PLQY pie 990 nm (rozā līkne).
