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.осветительные приборы.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 сообщается о сроке службы большинства высокоэффективных перовскитов.Светодиодные 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.