USTC prepara LED de cristal único de perovskita eficiente y estable

Recientemente, el grupo de investigación del profesor Xiao Zhengguo DE LA Escuela de Física DE LA Universidad de Ciencia y Tecnología de China, El Laboratorio clave de física de materiales cuánticos fuertemente acoplados de La Academia China de Ciencias, Y el Centro Nacional de Investigación de Ciencias Físicas de Microescala de Hefei ha logrado importantes avances en el campo de la preparación de LED de cristal único de perovskita eficientes y estables.

El equipo de investigación utilizó el método de confinamiento espacial para cultivar monocristales de perovskita ultradelgada, de gran calidad y área, Y por primera vez preparó un LED de un solo cristal de perovskita con un brillo de más de 86.000 cd/m2 y una vida útil de hasta 12.500 H. La APLICACIÓN DE 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 brillantes y estables", 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 pantalla LED y materiales de iluminación debido a su longitud de onda de luminiscencia ajustable, ancho de medio pico de luminiscencia estrecha y preparación a baja temperatura. Actualmente, la eficiencia cuántica externa (EQE) de los LED de perovskita (PeLED) basados en películas policristalinas ha superado los 20%, lo que es comparable a los LED orgánicos comerciales (OLED). En los últimos años, la vida útil de la gran mayoría de los dispositivos LED de perovskita de alta eficiencia reportados varía de cientos a miles de horas, todavía rezagados con respecto a los OLED. Factores como el movimiento de iones, la inyección de portador desequilibrada y el calor Joule generado durante la operación afectarán la estabilidad del dispositivo. Además, la recombinación severa de Auger en dispositivos de perovskita policristalina 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 monocristales de perovskita in situ en el sustrato. Al regular las condiciones de crecimiento e introducir aminas y polímeros orgánicos, la calidad del cristal se mejoró de manera efectiva, preparando así MA0 de alta calidad. 8FA0.2PbBr3 cristal único Delgado, el espesor mínimo es de solo 1,5 μm, la rugosidad de la superficie es inferior a 0,6 nm y el rendimiento cuántico de fluorescencia interna (PLQYint) alcanza 90%. El dispositivo LED de cristal único de perovskita preparado con un cristal único delgado como 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 monocristales delgados de perovskita como capa emisora de luz es una solución factible al problema de estabilidad. Así como las grandes perspectivas de los LED de cristal único de perovskita en el campo de la iluminación y la pantalla humana.

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


El profesor Xiao Zhengguo, Escuela de Física DE LA Universidad de Ciencia y Tecnología de China, es el autor correspondiente del artículo. Chen Wenjing, becario postdoctoral en el Departamento de Física, y los estudiantes de maestría Huang Zongming y Yao Haitao son los coautores 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