למרות הפיתוח המהיר של דיודות פולטות-אור (LED) המבוססות על ננו-גבישים מתעוררים של פרוסקיט (PENCs), עדיין קשה להשיג התקני יעילות-משולבים ובהירות- גבוהה בשל הליגנדים המבודדים ארוכות-המשמשים את ה-PENCs.
כאן, חוקרים מ-UESTC ומיחידות אחרות פיתחו PENCs עופרת ברומיד פורמידין זוהרים ויציבים ביותר, עם כיסוי רציונלי של 2-naphthalenesulfonic acid (NSA) ליגנדים ארומטיים קצרים, לשימוש ב-LED. בהשוואה לליגנדים הנפוצים של חומצה אולאית, מולקולות ה-NSA לא רק שמרו על תכונות פני השטח של PENS במהלך תהליך הטיהור, אלא גם שיפרו משמעותית את התכונות החשמליות של השכבה הפולטת המורכבת, מה שמבטיח הזרקת מטען יעילה/הובלה במכשיר. האלקטרו-זוהר של ה-LED הטוב ביותר שהתקבל מראה בהירות גבוהה של 67115 cd cm-2 ויעילות קוונטית חיצונית שיא של 19.2 אחוזים.
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".
ננו-גבישים של מתכת הליד פרוסקיט (PENCs) הופיעו לאחרונה כמועמדים לדיודות פולטות אור-נמוכות ובעלות-ביצועים גבוהים-. ניתן להשיג PENCs באיכות-גבוהה עם תפוקת זוהר קוונטית (PLQY) קרובה ל-יחידה בתנאי סינתזה מתונים בשל תכונת הסובלנות הגבוהה הייחודית לפגמים-. יתר על כן, פליטת האור של PENCs מציגה יכולת כוונון רחבה ורוחב קו פליטה צר על פני כל הספקטרום הנראה, וכתוצאה מכך טווח צבעים רחב במיוחד המכסה כ-100 אחוז. זה הופך אותו למועמד הטוב ביותר עבור יישומי תצוגה ברזולוציה גבוהה-.
בשנים האחרונות, עם מחקר מקיף על סינתזת חומרים ופסיבית פני השטח של PENCs, היעילות הקוונטית החיצונית (EQE) של נוריות LED קשורות עלתה במהירות מכ-0.1 אחוז לערכים גבוהים של יותר מ-20 אחוז. , אשר ניתן להשוות לטכנולוגיות זוהר מסחריות. למרות התקדמות מרשימה במימוש-נוריות LED ביעילות-על בסיס PENS, לרוב המכשירים-החדשים ביותר-אין מערכת מועטה או ללא מערכת{{8 }}משולב EQE גבוה ובהירות גבוהה. הדבר מוגבל בעיקר על ידי הזרקת מטען/הובלה לקויה במכשיר, שמקורה בתכונות הבידוד של ליגנים אורגניים ארוכי שרשרת- הנפוצים בשימוש ב-PENCs.
כדי לכוונן את מאפייני פני השטח של PENCs, בנוסף לאולילאמין ארוכות-שרשרת וחומצה אולאית (OA) הנפוצים, נבדקה סדרה של ליגנדים חלופיים ואסטרטגיות רבות שימושיות לאחר-ניהול ליגנד סינתזה התפתח. עם זאת, בשל קישור הליגנד הדינמי ביותר ומבנה הגביש היוני של פרוסקיטים, תכונות פני השטח ושלמות המבנית של PENCs רגישים מאוד לסביבה הכימית שמסביב במהלך סינתזה קולואידית ועיבוד שלאחר-, מה שהופך את מימוש הרציונליות הנדסת ליגנד של PENCs גבוהה במיוחד. מאתגר. לכן, ליגנדים משטחים מתאימים שיכולים לשמור על יעילות האור הגבוהה ויציבות קולואידית מעולה של PENCs, תוך הבטחת התכונות החשמליות היעילות של השכבה הפולטת המתקבלת, חיוניים לשיפור הביצועים העתידי של נוריות LED קשורות.
בעבודה זו, המחברים מדווחים על {{0}}בהירות גבוהה ויעילות- LED על בסיס ירוק טהור-הפולט פורמאדין ברומיד עופרת (FAPbBr3), החושפת חילופי ליגנדים יעילים ו /או פיצוי PENS במהלך טיהור קל באמצעות NSA- המכילים ממסים, ובכך משפר את היציבות של התמיסה הקולואידית ו-PLQYs גבוהים. בנוסף, השכבות הפולטות המורכבות של NSA PECs מציגות תכונות הובלת מטען טובות, שעשויות לנבוע מהצימוד החזק של PECs המושרה על ידי מולקולות NSA. על ידי הטמעת פולט NSA FAPbBr3 אופטימלי לתוך LED שלם, המכשיר מציג שיא אלקטרו-לומינסנציה ירוקה (EL) ב-532 ננומטר עם רוחב חצי -גובה (fwhm) של כ-21 ננומטר, המתאים לנציבות הבינלאומית להארה (CIE) קואורדינטות (0.19,0.77), הצבע הראשי הירוק.
איור 1 סינתזה ואפיון חומרים
איור 2 איור 2 איור 2 תכונות מחייבות ליגנד של PENCs
איור 3 מאפייני התקן-יחיד של ספק
איור 4 נוריות LED מבוססות על ננו-גבישים פרוסקיט FAPbBr3
