Недавно исследовательская группа профессора Сяо Чжэнго из Школы физики Университета науки и технологий Китая, Ключевой лаборатории физики сильно связанных квантовых материалов Китайской академии наук и Национального исследовательского центра микромасштабного материаловедения Хэфэй сделала важное исследование. прогресс в области получения эффективного и стабильного монокристалла перовскитасветодиоды.

Исследовательская группа вырастила высококачественные, сверхтонкие монокристаллы перовскита большой площади, используя метод ограничения пространства, и подготовила монокристаллический светодиод на основе перовскита с яркостью более 86 000 кд/м2 и сроком службы до 12 500 часов для впервые, который сделал важный шаг на пути к применению перовскитового светодиода для человека.освещение. Соответствующие достижения под названием «Высокояркие и стабильные монокристаллические перовскитные светодиоды» были опубликованы в журнале Nature Photonics 27 февраля.

Металлогалогенидный перовскит стал новым поколением светодиодных дисплеев и осветительных материалов благодаря настраиваемой длине волны, узкой ширине полупика и низкотемпературной подготовке. В настоящее время внешняя квантовая эффективность (EQE) перовскитных светодиодов (PeLED) на основе поликристаллической тонкой пленки превысила 20%, что сопоставимо с коммерческими органическими светодиодами (OLED). В последние годы срок службы большинства зарегистрированных высокоэффективных перовскитовСветодиодные устройстваварьируется от сотен до тысяч часов, все еще отставая от OLED. На стабильность устройства будут влиять такие факторы, как движение ионов, имплантация несбалансированных носителей и джоулево тепло, выделяющееся во время работы. Кроме того, серьезная оже-рекомбинация в устройствах из поликристаллического перовскита также ограничивает яркость устройств.

В ответ на вышеупомянутые проблемы исследовательская группа Сяо Чжэнго использовала метод ограничения пространства для выращивания монокристаллов перовскита на подложке in situ. Путем корректировки условий роста, введения органических аминов и полимеров было эффективно улучшено качество кристаллов, что позволило получить высококачественные тонкие монокристаллы MA0.8FA0.2PbBr3 с минимальной толщиной 1,5 мкм. Шероховатость поверхности составляет менее 0,6 нм, а квантовый выход внутренней флуоресценции (PLQYINT) достигает 90%. Светодиодное устройство из монокристалла перовскита, изготовленное из тонкого монокристалла в качестве светоизлучающего слоя, имеет EQE 11,2%, яркость более 86 000 кд/м2 и срок службы 12 500 часов. Первоначально он достиг порога коммерциализации и в настоящее время стал одним из наиболее стабильных светодиодных устройств на основе перовскита.

Вышеуказанная работа полностью демонстрирует, что использование тонкого монокристалла перовскита в качестве светоизлучающего слоя является возможным решением проблемы стабильности, и что светодиод из монокристалла перовскита имеет большие перспективы в области освещения и отображения информации.