Þann 25. nóvember var teymi prófessors Wei Zhanhua frá Institute of Luminescent Materials and Information Display Huaqiao háskólans og School of Materials Science and Engineering og teymi prófessors Edward H. Sargent frá rafeinda- og tölvuverkfræðideild háskólans. frá Toronto birti í sameiningu netútgáfu í efsta alþjóðlega fræðitímaritinu Nature Research. Þessi vinna hefur náð umtalsverðum framförum í afköstum og endingartíma perovskite LED tækja með gallaaðgerðum og lýsandi miðvíddarstýringu, og búist er við að það verði notað á nýjum skjá- og lýsingarsviðum í framtíðinni.
Náttúran er eitt áhrifamesta fræðitímarit í heimi, tileinkað skýrslugerð og athugasemdum um mikilvægustu byltingarnar í alþjóðlegum vísindarannsóknum. Þess má geta að árið 2018 gaf Huaqiao háskólinn út upprunalega tölublaðið Nature sem samskiptaeining í fyrsta skipti. Þremur árum síðar gaf Huaqiao háskólinn enn og aftur út opinberar ritgerðir Nature's sem samskiptaeiningu, til marks um að vísindarannsóknarstig skólans's hafi verið bætt verulega og hann er kominn inn á hraðbrautina um heilbrigðan þroska.
Metal halide perovskites hafa framúrskarandi sjónræna eiginleika, svo sem háan mólútrýmingarstuðul, langa flutningsfjarlægð burðarefnis, stillanlegt bandbil og mikið gallaþol. Þeir hafa víðtæka notkunarmöguleika í sólarsellum og ljósdíóðum. Byggt á muninum á smásæjum kristalbyggingu er hægt að skipta málmhalíð peróskítum í núllvídd, lágvídd og þrívídd. Meðal þeirra hefur lágvíddar perovskite efni skammtaþéttingaráhrif, hefur mikla exciton bindiorku, er ekki auðvelt að framleiða ógeislandi endurröðun og hefur mikla birtuskilvirkni.
Hins vegar, til þess að þróa afkastamikil og stöðug lágvíð málmhalíð peróskít efni fyrir ljósgeislatæki, eru enn tvær stórar áskoranir: Í fyrsta lagi mun tilvist gallaástands valda myndun endurröðunarstöðva sem ekki eru geislandi, sem leiðir til til jónaflutnings. Það stuðlar að lýsandi skilvirkni og stöðugleika tækisins; annað er myndun fjölfasa blendings skammtahola, sem mun valda orkuflutningi frá breiðbandsbilskammtabrunninum yfir í skammtabrunninn með þröngum bandbilinu við ljós og raförvun, sem leiðir til losunar, sem ekki stuðlar að ljóslosuninni. tækisins Skilvirkni, lithreinleiki.
Mynd 1 Skýringarmynd af filmumyndunarferli þriggja tegunda perovskítlýsandi þunnra filma, þar sem PEA táknar fenetýlammoníumsalt, TPPO táknar trifenýlfosfínoxíð og TFPPO táknar tris(4-flúorfenýl)fosfínoxíð.
Í því skyni að bæta frammistöðu lágvíddar perovskite LED tækja, lögðu Edward H. Sargent teymi háskólans í Toronto og Wei Zhanhua teymi Huaqiao háskóla í sameiningu fram lágvíddar málmhalíð perovskite yfirborð passivation-brunn breidd stjórnunaráætlun. Eins og sýnt er á mynd 1, meðan á kristöllunarferlinu sem andleysisefnið byrjar, mynda [PbBr6]4-, MA{{7}} og Cs{{8}} jónir fyrst peróskítforvera flögur og síðan PEA{{9} } lífrænar katjónir hafa samskipti við forvera flögurnar til að mynda lágvíddar perovskite ljómafilmu. Í viðmiðunarhópnum leiddi truflun og hröð dreifing PEA{{11}} lífrænna katjóna til myndunar gallamiðstöðva og slembivíddar skammtabrunnsbygginga. Í tilraunahópnum getur P=O tengið í TPPO og TFPPO sameindunum haft samskipti við perovskite forvera flögurnar P=O:Pb2{{14}}, sem stjórnar kristöllunarferlinu í raun og dregur úr myndun gallamiðstöðva. Að auki geta hinir miklu F hópar í TFPPO haft samskipti við PEA+ lífrænar katjónir til að hægja á losun hráefna og seinka vexti kristalla og að lokum myndað hágæða perovskite sjálflýsandi filmu með einsleitri stærð.
Mynd 2 (a) Skýringarmynd af uppbyggingu perovskite LED tækisins, þversniðs rafeindasmásjá skýringarmynd og skýringarmynd af uppbyggingu orkustigsins; (b) straumspennuferillinn, birtuspennuferillinn og ytri skammtanýtni sem samsvarar þremur perovskite LED tækjunum - Birtustigsferill; (c) Tölfræðileg dreifing á ytri skammtavirkni þriggja perovskite LED tækja; (d) Straumspennuferlar þriggja peróskít-einra rafeinda- og eingatatækja; (e) Byggt á TFPPO vinnslu. Rekstrarlífferill perovskite LED tækja.
Eins og sýnt er á mynd 2 hefur þessi filmur einsleita og þétta yfirborðsformgerð, með útblástursbylgjulengd 517 nm, hálfbreidd aðeins 20 nm og ljósljómunarnýtni nálægt 100%. Tilbúna græna LED tækið hefur ytri skammtanýtni upp á 25,6% og endingartíma upp á 2 klukkustundir við birtustig 7.200 cd m-2, langt umfram svipuð tæki sem nú er tilkynnt um.
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 er þörf á fleiri vísindamönnum til að vinna saman að því að bæta stöðugt framleiðsla, endurtekningarnákvæmni tækisins og marglita litrófsútgáfu tækisins.
Í blaðinu var Dr. Ma Dongxin, nýdoktor við háskólann í Toronto, fyrsti höfundurinn. Hún hafði framkvæmt eins árs heimsóknarrannsókn við Huaqiao háskólann; Dr. Kebin Lin frá Huaqiao háskólanum var annar höfundur og lagði einnig mikið af mörkum til verksins. Prófessor Edward H. Sargent og prófessor Wei Zhanhua eru samsvarandi höfundar. Þessi rannsóknarvinna hefur verið studd eindregið af National Natural Science Foundation of China, Natural Science Foundation of Fujian Province og Scientific Research Fund Huaqiao University. (
