Упркос брзом развоју-диода које емитују светлост (ЛЕД) заснованих на новим нанокристалима перовскита (ПЕНЦ), и даље је изазов постићи интегрисане уређаје високе-ефикасности и велике-осветљености због изолациони дуголанчани-лиганди које користе ПЕНЦ.
Овде су истраживачи из УЕСТЦ-а и других јединица развили високо луминисцентне и стабилне формамидин олово-бромид ПЕНЦ-ове, прекривене рационално дизајнираним кратким ароматичним лигандима 2-нафталенсулфонске киселине (НСА), за употребу у ЛЕД диодама. У поређењу са уобичајено коришћеним лигандима олеинске киселине, молекули НСА не само да су задржали површинска својства ПЕНС-а током процеса пречишћавања, већ су такође значајно побољшали електрична својства састављеног емисионог слоја, обезбеђујући ефикасно убризгавање/транспорт пуњења у уређају. Електролуминисценција добијеног најбољег ЛЕД-а показује високу осветљеност од 67115 цд цм-2 и вршну спољну квантну ефикасност од 19,2 процента.
The related paper was published in the journal ACS Energy Letters with the title "High-Brightness Perovskite Light-Emitting Diodes Based on FAPbBr3 Nanocrystals with Rationally Designed Aromatic Ligands".
Метал-халогени перовскит нанокристали (ПЕНЦ) су се недавно појавили као кандидати за јефтине-светле-диоде високих перформанси (ЛЕД) са високим учинком. Високо{3}}квалитетни ПЕНЦ-ови са квантним приносом луминисценције скоро-(ПЛКИ) могу се добити под благим условима синтезе због њиховог јединственог својства високе толеранције-дефекта. Штавише, светлосна емисија ПЕНЦ-а показује широку прилагодљивост и уску ширину емисионе линије у целом видљивом спектру, што резултира ултра-широком палетом боја која покрива око 100 процената. То га чини најбољим кандидатом за апликације са екраном-високе резолуције.
У протеклих неколико година, уз опсежна истраживања о синтези материјала и површинској пасивацији ПЕНЦ-а, екстерна квантна ефикасност (ЕКЕ) повезаних ЛЕД диода се брзо повећала са око 0.1 процената на високе вредности од више од 20 процената , што је упоредиво са комерцијалним технологијама луминисценције. Упркос импресивном напретку у реализацији ПЕНС-базираних високоефикасних ЛЕД диода-, већина-најмодернијих--уређаја нема много или нимало система{{8 }}интегрисани високи ЕКЕ и висока осветљеност. Ово је углавном ограничено лошим убризгавањем/транспортом пуњења у уређају, што потиче од изолационих својстава дуголанчаних -органских лиганада који се обично користе у ПЕНЦ-овима.
Да би се подесила својства површине ПЕНЦ-а, поред често коришћених дуголанчаних{0}}олеиламина и олеинске киселине (ОА), истражен је низ алтернативних лиганада и многе корисне стратегије управљања лигандом после{1}} су развијени. Међутим, због веома динамичног везивања лиганда и јонске кристалне структуре перовскита, својства површине и структурни интегритет ПЕНЦ-а су веома осетљиви на околно хемијско окружење током колоидне синтезе и накнадне- обраде, што чини реализацију рационалне лиганд инжењеринг ПЕНЦ-ова изузетно висок. изазован. Због тога су одговарајући површински лиганди који могу да одрже високу светлосну ефикасност и одличну колоидну стабилност ПЕНЦ-а, истовремено обезбеђујући ефикасне електричне особине резултујућег емисионог слоја, кључни за будуће побољшање перформанси повезаних ЛЕД диода.
У овом раду, аутори извештавају о високо{{0}}осветљености и високој{1}}ефикасности ЛЕД заснованој на чисто зеленом-емитовању олово-формамидин бромида (ФАПбБр3), откривајући ефикасну размену лиганда и /или ПЕНС компензација током лаког пречишћавања коришћењем растварача који садрже НСА-, чиме се побољшава стабилност колоидног раствора и високи ПЛКИ. Поред тога, састављени емисиони слојеви НСА ПЕЦ показују добра својства транспорта наелектрисања, која могу потицати од снажног спајања ПЕЦ-а изазваног НСА молекулима. Уграђивањем оптимизованог НСА ФАПбБр3 емитера у комплетну ЛЕД диоду, уређај показује зелени пик електролуминисценције (ЕЛ) на 532 нм са ширином половине- висине (фвхм) од приближно 21 нм, што одговара Међународној комисији за осветљење (ЦИЕ) координате (0.19,0.77), зелена примарна боја.
Сл.1 Синтеза и карактеризација материјала
Слика 2 Својства везивања лиганда ПЕНЦ-а
Слика 3 Карактеристике уређаја са једним{1}}носачем
Слика 4 ЛЕД диоде на бази ФАПбБр3 перовскитних нанокристала
