Hinn 25. nóvember var teymi prófessors Wei Zhanhua frá Institute of Luminescent Materials and Information Display, og School of Materials Science and Engineering, Huaqiao University, og teymi prófessors Edward H. Sargent, Department of Electronic and Computer Engineering, University. frá Toronto, birti í sameiningu netrit í efsta alþjóðlega fræðitímaritinu Nature. Rannsóknargrein Dreifingarstýring gerir skilvirka minni-víddar perovskite LED kleift. Þessi vinna nær umtalsverðum framförum í frammistöðu og endingu perovskite LED tækja með göllum passivering og lýsingu miðstærð víddarstjórnun, og er búist við að það verði beitt á nýjum skjá og lýsingarsviðum í framtíðinni.
Nature is one of the most influential academic journals in the world, dedicated to reporting and commenting on the most important breakthroughs in global scientific research. It is worth mentioning that in 2018, Huaqiao University published the official journal of Nature as a correspondence unit for the first time. Three years later, Huaqiao University once again published a paper in Nature as a communication unit, marking that the school's scientific research level has been significantly improved and it has entered the fast lane of sound development.
Metal halide perovskites hafa framúrskarandi sjónræna eiginleika, svo sem háan mólslokunarstuðul, langa flutningsfjarlægð burðarbera, stillanlegt orkubandsbil og mikið gallaþol og hafa víðtæka notkunarmöguleika á sviði sólarsellu og ljósdíóða-. . Málmhalíð peróskít er hægt að flokka í núll-vídd, lág-vídd og þrívídd á grundvelli mismunsins á smásæri kristalbyggingu. Meðal þeirra hafa lág-víddar peróskít efni skammtabundin áhrif, mikla örvunarorku, ó-geislunarsamruni er ekki auðvelt að eiga sér stað og birtuskilvirkni er mikil.
Hins vegar, til að þróa skilvirk og stöðug lág-málmhalíð peróskít efni fyrir ljós-geislatæki, eru enn tvær stórar áskoranir: önnur er tilvist gallaástanda, sem mun leiða til þess að myndun endurröðunarstöðva sem ekki eru-geislun, sem leiðir til jónaflutnings, og það er gagnlegt fyrir birtuskilvirkni og stöðugleika tækisins; annað er myndun fjölfasa blönduðra skammtabrunna, sem mun leiða til flutnings á orku frá breiðbandsbilskammtabrunninum yfir í skammtabrunninn fyrir þröngt bandbilið undir sjón- og raförvun, sem leiðir til dreifingar, sem er ekki stuðlað að ljóma. tækisins. Skilvirkni, lithreinleiki.
Mynd 1. Skýringarmynd af filmumyndunarferli þriggja tegunda perovskít ljóss-filma, þar sem PEA táknar fenetýlammoníumsalt, TPPO táknar trífenýlfosfínoxíð og TFPPO táknar tris(4-flúorfenýl)fosfínoxíð.
In order to improve the performance of low-dimensional perovskite LED devices, Edward H. Sargent's team from the University of Toronto and Wei Zhanhua's team from Huaqiao University jointly proposed a surface passivation-well width control strategy for low-dimensional metal halide perovskites. As shown in Figure 1, in the anti-solvent-induced crystallization process, PbBr64-, MA plus and Cs plus ions first form perovskite precursor flakes, and then PEA plus organic cations interact with the precursor flakes to form low-dimensional perovskite luminescence. film.
Í viðmiðunarhópnum leiðir röskuð, hröð dreifing PEA ásamt lífrænum katjónum til sköpunar gallamiðstöðva og skammtabrunnsbygginga af óreglulegum stærðum. Í tilraunahópnum geta P=O tengin í TPPO og TFPPO sameindunum haft samskipti við perovskite forvera flögurnar í gegnum P=O:Pb2 plús víxlverkun, stjórnað kristöllunarferlinu og dregið úr myndun gallamiðstöðvar. Þar að auki geta hinir miklu F-hópar í TFPPO haft samskipti við PEA plús lífrænar katjónir, sem gegna því hlutverki að losa hráefni hæglega og hægja á kristalvexti, og mynda að lokum hágæða peróskítljós{{4} }emitting filma með samræmdum stærðum.
Mynd 2(a) Skýringarmynd, þversnið TEM mynd og skýringarmynd af orkustigi uppbyggingu perovskite LED tækja; (b) samsvarandi straum-spennuferlar, birtustig-spennuferlar og ytri skammtanýtni þriggja perovskite LED tækja- Birtustigsferlar; (c) tölfræðileg dreifing ytri skammtavirkni þriggja perovskite LED tækja; (d) straum-spennuferlar þriggja peróskíta ein-rafeinda og eins-gata tækja; (e) TFPPO-undirstaða Líftímaferlar perovskite LED-tækja.
Eins og sýnt er á mynd 2, hefur þessi filma einsleita og þétta yfirborðsformgerð, bylgjulengd losunar er 517 nm, losunarhálf-toppbreiddin er aðeins 20 nm og ljósljómunarnýtingin er nálægt 100 prósentum. Ytri skammtanýtni tilbúna græna LED tækisins er allt að 25,6 prósent og endingartíminn nær 2 klukkustundum við birtustigið 7.200 cd m-2, sem er langt umfram það sem hefur verið greint frá í svipuðum tækjum hingað til.
Prófessor Wei Zhanhua sagði að á undanförnum árum hafi afköst tækisins og endingartími perovskite LEDs verið bætt verulega, en það er enn langt í land. Í framtíðinni þurfa fleiri vísindamenn að vinna saman að því að bæta stöðugt-úttaksframmistöðu,-afkastamikil endurtekningarhæfni tækis og fjöl-litrófsúttaksframmistöðu tækisins.
Í þessari grein er Dr. Ma Dongxin, nýdoktor við háskólann í Toronto, fyrsti höfundurinn. Hún hefur framkvæmt eins-ár heimsóknarrannsóknir við Huaqiao háskólann; Dr. Lin Kebin frá Huaqiao háskólanum er annar höfundur og hefur einnig lagt mikilvægt framlag til þessa verks. Prófessor Edward H. Sargent og prófessor Wei Zhanhua eru samsvarandi höfundar. Rannsóknarstarfið hefur verið styrkt af National Natural Science Foundation of China, Natural Science Foundation of Fujian Province og vísindarannsóknasjóði Huaqiao háskólans.
