USTC, 효율적이고 안정적인 페로브스카이트 단결정 LED 준비

최근 중국 과학 아카데미의 강력한 양자 재료 물리학의 핵심 연구소 인 중국 과학 기술 대학 물리학 대학의 Xiao Zhengguo 교수의 연구 그룹, Hefei National Research Center for Microscale Physical Sciences는 효율적이고 안정적인 페 로브 스카이 트 단결정 LED를 준비하는 분야에서 중요한 진전을 이루었습니다.

연구팀은 공간 감금 방법을 사용하여 고품질, 대면적, 초박형 페로브스카이트 단결정, 처음으로 86,000 cd/m2 이상의 밝기와 최대 12,500 h의 수명을 가진 페 로브 스카이 트 단결정 LED를 준비했습니다. 인간 조명에 미네랄 LED를 적용하는 것은 중요한 단계를 밟았습니다. "매우 밝고 안정적인 단일 결정 페 로브 스카이 트 발광 다이오드" 라는 제목의 관련 결과가 2 월 27 일 잡지 "Nature Photonics" 에 게재되었습니다.

금속 할로겐화물 페로브스카이트는 조절 가능한 발광 파장, 좁은 발광 반 피크 폭 및 저온 준비로 인해 새로운 세대의 LED 디스플레이 및 조명 재료가되었습니다. 현재, 다결정 필름에 기초한 페로브스카이트 LED (PeLED) 의 외부 양자 효율 (EQE) 은 20% 을 초과하여, 상업용 유기 LED (OLED) 와 비교할 수 있다. 최근 몇 년 동안, 고효율 페로브스카이트 LED 장치의 대다수의 수명은 수백 시간에서 수천 시간 사이이며 여전히 OLED보다 뒤떨어져 있습니다. 이온 이동, 불균형 캐리어 주입 및 작동 중에 발생하는 줄 열과 같은 요소는 장치 안정성에 영향을 미칩니다. 또한, 다결정 페로브스카이트 장치에서 심한 오거 재결합은 또한 장치의 밝기를 제한한다.

위의 문제에 대응하여 Xiao Zhengguo의 연구 그룹은 공간 감금 방법을 사용하여 페로브스카이트 단일 결정을 기판 위에 제자리에 성장시켰다. 성장 조건을 조절하고 유기 아민 및 중합체를 도입함으로써, 결정 품질이 효과적으로 향상되어 고품질의 MA0 을 제조하였다. 8FA0.2PbBr3 얇은 단결정, 최소 두께는 1.5 ㎛, 표면 거칠기는 0.6 nm 미만이며 내부 형광 양자 수율 (PLQYint) 은 90% 도달합니다. 발광층으로서 얇은 단결정으로 제조된 페로브스카이트 단결정 LED 장치는 11.2% EQE를 가지며, 86,000 cd/m2 이상의 밝기를 가지며, 그리고 최대 12,500 h의 수명. 처음에는 상용화 임계 값에 도달했으며 현재 가장 안정적인 페 로브 스카이 트가되었습니다. LED 장치 중 하나입니다.

위의 연구는 발광 층으로 페 로브 스카이 트의 얇은 단일 결정을 사용하는 것이 안정성 문제에 대한 실현 가능한 해결책임을 완전히 보여줍니다. 뿐만 아니라 인간의 조명 및 디스플레이 분야에서 perovskite 단결정 LED의 큰 전망.

삽화: 공간 제한 방법에 의한 단결정 성장의 개략도 (a), 단결정의 현미경 이미지 (b), 페로브스카이트 단결정 LED (c) 의 장치 구조, 페로브스카이트 단결정 LED (d-f) 의 성능 특성화.


중국 과학 기술 대학 물리학 대학 Xiao Zhengguo 교수는이 논문의 저자입니다. 물리학과의 박사후 연구원 인 Chen Wenjing과 석사 과정 학생 Huang Zongming과 Yao Haitao는이 논문의 공동 첫 번째 저자입니다. 이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단, 중국 공산당 중앙위원회 조직, 중국 과학 기술 대학에서 자금을 지원했습니다.

출처: 중국 과학 기술 대학 뉴스 네트워크