当前位置: 首页 >> 阀门类型

生产基于2D钙钛矿薄膜的高效LED

2021-08-18 来源:佛山机械信息网

生产基于2D钙钛矿薄膜的高效LED

节能发光二极管(LED)在我们的日常生活中已经使用了数十年。但是,对于寻求同时提供低成本和明亮色彩的更好的LED的追求,最近已将科学家吸引到一种名为钙钛矿的材料中。由香港城市大学(CityU)科学家共同领导的一项最近的联合研究项目,现已开发出一种二维钙钛矿材料,用于最高效的LED中国机械网okmao.com。

从家用照明到手机显示器,从内窥镜检查所需的精确照明到空间中种植蔬菜的光源,无处不在的LED。然而,当前的高质量LED仍需要在高温下和使用精细的沉积技术进行处理,这使其生产成本昂贵。

科学家最近意识到,金属卤化物钙钛矿是一种具有与钛酸钙矿物质相同的结构,但又具有其他元素组成的半导体材料,是下一代LED的极有希望的候选者。这些钙钛矿可以在室温下从溶液中加工成LED,从而大大降低了其生产成本。然而,LED中钙钛矿的电致发光性能仍有改进的空间。

在香港城市大学材料科学与工程系教授安德烈·罗加奇教授和他的合作者上海大学杨旭勇教授的带领下,研究小组发现了一种调光开关:它们可以将钙钛矿的一种发光转换为更亮的发光等级!

他们与二维(2-D)钙钛矿(也称为Ruddlesden Popper钙钛矿)一起工作,并成功实现了非常高效和明亮的LED,基于这种钙钛矿的设备在电流效率和外部量子效率方面的报道均达到最佳。 。这项工作现在使钙钛矿LED紧跟了诸如有机LED之类的当前商业显示技术的脚步。

他们的发现发表在科学杂志《自然通讯》上,标题为“使用甲磺酸盐使准2-D钙钛矿薄膜中的能量传递路径变得光滑,从而产生了高效的发光器件。”

二维钙钛矿LED的结构和性能。

进行这一强大变革的关键在于,添加了大约10%的称为甲磺酸盐(MeS)的简单有机分子。

在这项研究中,研究小组使用的二维钙钛矿具有纳米级的厚度。MeS重建了二维钙钛矿纳米片的结构,同时增强了不同厚度的片之间的激子能量转移。这两个变化都极大地增强了二维结构中较厚的绿色发光钙钛矿片的电致发光。

MeS在减少二维钙钛矿结构中的缺陷数量方面也很有用。在产生辐射复合的光产生过程中,该过程所需的部分激子将被“浪费”在不产生光的非辐射复合中。MeS减少了未配位的Pb 2+阳离子的数量,这是激子经历非辐射复合的原因,从而确保更多的激子参与发光。

生产更好的LED的研究结果令人鼓舞。在5.5 V的低施加电压下,亮度为13,400坎德拉/ m 2,外部量子效率为20.5%。这接近许多现有LED技术可以达到的最大值,并且几乎是两年前他们先前研究报告的10.5%的外部量子效率水平的两倍。

“得益于Croucher基金会高级研究奖学金的资助,我的CityU团队在较短的时间内就将钙钛矿材料的专业知识提高到了很高的水平。我们已经看到了好处,尤其是在最新出版物中详细介绍了研究成果。” Rogach教授说。

“获得的高亮度,出色的色纯度和商业级的工作效率,标志着二维钙钛矿是未来商业LED以及潜在的显示技术的极具吸引力的材料。这是基础和应用研究的切实成果。新颖的纳米级材料”。

友情链接