USTC prepara LED de cristal de perovskita eficiente y estable

El equipo de investigación utilizó el método de confinamiento espacial para cultivar cristales individuales de perovskita ultra del área de gran calidad, y por primera vez preparó un LED solo de cristal de perovskita con un brillo de más de 86,000 cd/m2 y una vida útil de hasta 12,500 h. La aplicación del LED mineral en la iluminación humana ha dado un paso importante. Los resultados relevantes, titulados "Diodos emisores de luz de perovskita de un solo cristal altamente brillante y estable", se publicaron en la revista "Nature Photonics" el 27 de febrero.

Las perovskitas de haluro de metal se han convertido en una nueva generación de exhibición LED y materiales de iluminación debido a su longitud de onda de luminiscencia ajustable, ancho de medio pico de luminiscencia estrecha y preparación de baja temperatura. Actualmente, la eficiencia cuántica externa (EQE) de los LED de perovskita (peleds) basados ​​en películas policristalinas ha superado el 20%, que es comparable a los LED orgánicos comerciales (OLED). En los últimos años, las vidas de la gran mayoría de los dispositivos dirigidos por perovskita de alta eficiencia informaron que van desde cientos a miles de horas, que aún se quedan atrás de OLEDS. Factores como el movimiento de iones, la inyección de portador desequilibrada y el calor de Joule generado durante la operación afectarán la estabilidad del dispositivo. Además, la recombinación severa de sinfín en dispositivos de perovskita policristalinos también limita el brillo de los dispositivos.

En respuesta a los problemas anteriores, el grupo de investigación de Xiao Zhengguo utilizó el método de confinamiento espacial para cultivar cristales individuales de perovskita in situ en el sustrato. Al regular las condiciones de crecimiento e introducir aminas y polímeros orgánicos, la calidad del cristal mejoró de manera efectiva, preparando así MA0 de alta calidad. 8FA0.2PBBR3 Cristal único delgado, el grosor mínimo es de solo 1,5 μm, la rugosidad de la superficie es inferior a 0,6 nm y el rendimiento cuántico interno de fluorescencia (PLQYINT) alcanza el 90%. El dispositivo LED de un solo cristal de perovskita preparado con un cristal único delgado ya que la capa emisora ​​de luz tiene un EQE de 11.2%, un brillo de más de 86,000 CD/m2 y una vida útil de hasta 12,500 h. Inicialmente ha alcanzado el umbral de comercialización y se ha convertido en la perovskita más estable actualmente. Uno de los dispositivos LED.

El trabajo anterior demuestra completamente que el uso de cristales individuales delgados de perovskita como la capa emisora ​​de luz es una solución factible para el problema de estabilidad, así como las grandes perspectivas de LED de cristal individual perovskita en el campo de la iluminación y la visualización humana.

Ilustración: Diagrama esquemático del crecimiento de un solo cristal por método de confinamiento espacial (A), imagen de microscopio de cristal único (B), estructura del dispositivo de LED de cristal único perovskita (C), caracterización de rendimiento del LED de cristal único perovskita (D-F).

El profesor Xiao Zhengguo, Escuela de Física, Universidad de Ciencia y Tecnología de China, es el autor correspondiente del documento. Chen Wenjing, miembro postdoctoral en el Departamento de Física, y los estudiantes de Master Huang Zongming y Yao Haitao son los autores co-primero del artículo. Esta investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Departamento de Organización del Comité Central del Partido Comunista de China y la Universidad de Ciencia y Tecnología de China.

Fuente: Red de noticias de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China