Perovskīta elektroluminiscences ierīču (PeLED) jomā zilo elektroluminiscences ierīču veiktspēja atpaliek no citām līdzīgām ierīcēm ražošanas metožu trūkuma dēļ. Šeit pētnieki no Pekinas Tehnoloģiju institūta, Ķīnas Zinātņu akadēmijas Daļaņas Ķīmiskās fizikas pētniecības institūta un Ķīnas Zinātņu akadēmijas Šanhajas Lietišķās fizikas institūta izmantoja 2-feniletilamīna bromīdu (PEABr) un 3,3-difenilpropilamīna bromīdu (DPPABr). . ) jauktu ligandu, lai sagatavotu CsPbClBr2 nanokristāliskas plēves in situ. Abu ligandu sajaukšana kopā radīja spēcīgu zilās gaismas emisiju pie 470 nm ar fotoluminiscences kvantu iznākumu līdz 60 procentiem, jo veidojās šaurs kvantu akas platuma sadalījums. Pamatojoties uz to, pie 473 nm tika iegūta ļoti efektīva zilā perovskīta ierīce ar maksimālo ārējo kvantu efektivitāti 8, 8 procenti.
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.
Parasti perovskīta -tipa emitētāju spektrālo modulāciju var panākt, pielāgojot sastāvu, izmēru un/vai izmēru. Samazinot perovskītu lielumu vai ieviešot jauktus halogenīdus, tika veiksmīgi sagatavoti trīsdimensiju perovskīta nanokristāli ar zilu emisiju. Tomēr zilo elektroluminiscences ierīču efektivitātes un stabilitātes problēmas, kuru pamatā ir tik mazi -izmēra perovskīta nanokristāli, galvenokārt ir saistītas ar sarežģītu attīrīšanu un fāzu atdalīšanu.
Vēl viena stratēģija augstas -efektivitātes zilo PeLED sasniegšanai ir konstruēt kvazi-divdimensiju (kvazi-2D) perovskīta struktūras ar vairākām kvantu iedobēm. Šo kvazi-2D perovskītu fotoluminiscences (PL) īpašības ir cieši saistītas ar enerģijas pārnesi no maziem uz lieliem n domēniem. Ir konstatēts, ka plakans kvazi-2D perovskīta kvantu akas platuma sadalījums (QWD) ir būtisks, lai atvieglotu nesēja transportēšanu un samazinātu papildu enerģijas zudumus augstas veiktspējas fotoelektrisko ierīču realizācijai. Tomēr QWD ietekme uz EL ierīcēm ir mazāk pētīta.
Ir zināms, ka QWD var kontrolēt, pielāgojot prekursoru maisījumu attiecību vai ligandu inženieriju. Šeit tiek parādīts, ka divu ligandu izmantošana ir efektīva stratēģija, lai kontrolētu in situ sagatavoto CsPbClBr2 nanokristālisko plēvju QWD. 2-feniletilamīna bromīds (PEABr) ir efektīvs ligands mazu n domēnu veidošanai, savukārt 3,3-difenilpropilamīna bromīds (DPPABr) ir efektīvs ligands lielu n vērtību veidošanai. Pārdomāta abu ligandu attiecības izvēle var sašaurināt QWD ar centrālo dominēšanu n=4.
Šī efektīvā izmēra kontrole veicina efektīvu enerģijas pārnesi, radot spēcīgu zilās gaismas emisiju 470 nm viļņa garumā ar PL kvantu iznākumu (PLQY) līdz 60 procentiem. Divu ligandu izmantošana ar tieksmi veidot mazus n domēnus un lielus n domēnus ir daudzpusīga stratēģija, lai sasniegtu šauru QWD uzlabotām PL īpašībām. Pamatojoties uz optimizētajām plānām kārtiņām, kas sagatavotas, sajaucot PEABr un DPPABr, pie viļņa garuma 473 nm tika iegūta augstas -efektivitātes zilās elektroluminiscences ierīce ar maksimālo EQE 8,8 procenti. (Teksts: Aisin Gioro Star)
1. att. CsPbClBr2 nanokristālisko plānu kārtiņu strukturālās īpašības. CsPbClBr2 nanokristālisko plānu kārtiņu in situ sagatavošanas procesa shematiska diagramma. Tika pētīta sakarība starp CsPbClBr2 nanokristālisko plēvju GIWAXS modeļa integrālo intensitāti q ar dažādām DPPABr un PEABr attiecībām.
2. att. CsPbClBr2 nanokristālisko plānu kārtiņu optiskie mērījumi. Tika pētīti CsPbClBr2 nanokristālisko plēvju līdzsvara-fotoluminiscences spektri, absorbcijas spektri un b-PLQY ar dažādām DPPABr un PEABr attiecībām.
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.
