Meskipun perkembangan pesat dari cahaya-dioda pemancar (LED) berdasarkan perovskite nanocrystals (PENCs) yang muncul, masih sulit untuk mencapai perangkat-efisiensi dan kecerahan tinggi-yang terintegrasi karena ligan rantai panjang-penyekat yang digunakan oleh PENC.
Di sini, para peneliti dari UESTC dan unit lain mengembangkan PENCs bromida timbal formamidine yang sangat bercahaya dan stabil, ditutup dengan ligan aromatik pendek asam 2-naftalenasulfonat (NSA) yang dirancang secara rasional, untuk digunakan dalam LED. Dibandingkan dengan ligan asam oleat yang umum digunakan, molekul NSA tidak hanya mempertahankan sifat permukaan PENS selama proses pemurnian, tetapi juga secara signifikan meningkatkan sifat listrik dari lapisan emisi yang dirakit, memastikan injeksi/transportasi muatan yang efisien dalam perangkat. Elektroluminesensi dari LED terbaik yang dihasilkan menunjukkan kecerahan tinggi 67115 cd cm-2 dan efisiensi kuantum eksternal puncak 19,2 persen.
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".
Metal halide perovskite nanocrystals (PENCs) baru-baru ini muncul sebagai kandidat untuk-biaya rendah, kinerja tinggi-lampu-dioda pemancar (LED). PENC-kualitas tinggi dengan-unit luminescence quantum yield (PLQY) hampir dapat diperoleh dalam kondisi sintesis ringan karena sifat toleransi cacat-yang unik. Selain itu, emisi cahaya PENC menunjukkan tunabilitas yang lebar dan lebar garis emisi yang sempit di seluruh spektrum yang terlihat, menghasilkan gamut warna ultra-yang mencakup sekitar 100 persen . Ini menjadikannya kandidat terbaik untuk aplikasi tampilan resolusi tinggi-.
Dalam beberapa tahun terakhir, dengan penelitian ekstensif tentang sintesis material dan pasivasi permukaan PENC, efisiensi kuantum eksternal (EQE) LED terkait telah meningkat pesat dari sekitar 0,1 persen menjadi nilai tinggi lebih dari 20 persen , yang sebanding dengan teknologi luminescence komersial. Meskipun kemajuan mengesankan dalam mewujudkan PENS-LED efisiensi tinggi-berbasis PENS, sebagian besar-perangkat-canggih-tidak memiliki sistem{{8 }}EQE tinggi dan kecerahan tinggi terintegrasi. Ini terutama dibatasi oleh injeksi/transportasi muatan yang buruk di perangkat, yang berasal dari sifat isolasi ligan organik rantai panjang-yang biasa digunakan di PENC.
Untuk menyempurnakan sifat permukaan PENCs, selain rantai panjang-oleylamine dan asam oleat (OA) yang umum digunakan, serangkaian ligan alternatif telah dieksplorasi dan banyak strategi pengelolaan ligan-pasca sintesis yang berguna telah dikembangkan. Namun, karena ikatan ligan yang sangat dinamis dan struktur kristal ionik perovskit, sifat permukaan dan integritas struktural PENC sangat sensitif terhadap lingkungan kimia sekitarnya selama sintesis koloid dan pasca-pemrosesan, yang membuat realisasi rasional rekayasa ligan PENCs sangat tinggi. menantang. Oleh karena itu, ligan permukaan yang sesuai yang dapat mempertahankan efisiensi bercahaya tinggi dan stabilitas koloid yang sangat baik dari PENCs, sambil memastikan sifat listrik yang efektif dari lapisan emisif yang dihasilkan, sangat penting untuk peningkatan kinerja masa depan LED terkait.
Dalam karya ini, penulis melaporkan {{{0}}kecerahan tinggi, efisiensi tinggi-LED berdasarkan hijau murni-memancarkan timbal formamidine bromida (FAPbBr3), mengungkapkan pertukaran ligan yang efisien dan /atau kompensasi PENS selama pemurnian lancar menggunakan NSA-pelarut yang mengandung , sehingga meningkatkan stabilitas larutan koloid dan PLQY tinggi. Selain itu, lapisan emisif rakitan PEC NSA menunjukkan sifat transportasi muatan yang baik, yang mungkin berasal dari kopling kuat PEC yang diinduksi oleh molekul NSA. Dengan menyematkan emitor FAPbBr3 NSA yang dioptimalkan ke dalam LED lengkap, perangkat menunjukkan puncak electroluminescence (EL) hijau pada 532 nm dengan lebar setengah-tinggi (fwhm) sekitar 21 nm, sesuai dengan International Commission on Illumination (CIE) koordinat (0.19,0.77), warna primer hijau.
Gbr.1 Sintesis dan karakterisasi material
Gambar 2 Sifat pengikatan ligan PENCs
Gambar 3 Karakteristik perangkat-tunggal
Gambar 4 LED berdasarkan nanocrystals perovskit FAPbBr3
