Son zamanlarda, Profesör Xiao Zhengguo'nun Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Fizik Okulu'ndan, Çin Bilimler Akademisi Güçlü Eşleşmiş Kuantum Malzeme Fiziği Anahtar Laboratuvarı'ndan ve Hefei Mikro Ölçekli Malzeme Bilimi Ulusal Araştırma Merkezi'nden araştırma ekibi, önemli bir araştırma gerçekleştirdi. verimli ve stabil perovskit tek kristal hazırlama alanında ilerlemeLED'ler.

Araştırma ekibi, uzay kısıtlama yöntemini kullanarak yüksek kaliteli, geniş alanlı ve ultra ince perovskit tek kristaller yetiştirdi ve 86000 cd/m2'den fazla parlaklığa ve 12500 saate kadar ömre sahip perovskit tek kristal LED hazırladı. Perovskit LED'in insana uygulanması yolunda ilk kez önemli bir adım attıaydınlatma. "Yüksek parlak ve kararlı tek kristalli perovskit ışık yayan diyotlar" başlıklı ilgili başarılar 27 Şubat'ta Nature Photonics'te yayınlandı.

Metal halojenür perovskit, ayarlanabilir dalga boyu, dar yarı tepe genişliği ve düşük sıcaklık hazırlığı nedeniyle yeni nesil LED ekran ve aydınlatma malzemeleri haline geldi. Şu anda, polikristalin ince filme dayanan perovskit LED'in (PeLED) harici kuantum verimliliği (EQE), ticari organik LED'le (OLED) karşılaştırılabilecek şekilde %20'yi aşmıştır. Son yıllarda bildirilen yüksek verimli perovskitlerin çoğunun hizmet ömrüLED cihazlarYüzlerce ila binlerce saat arasında değişiyor ve hala OLED'lerin gerisinde kalıyor. Cihazın stabilitesi iyon hareketi, dengesiz taşıyıcı implantasyonu ve çalışma sırasında oluşan joule ısısı gibi faktörlerden etkilenecektir. Ayrıca polikristalin perovskit cihazlardaki ciddi Auger rekombinasyonu da cihazların parlaklığını sınırlıyor.

Yukarıdaki sorunlara yanıt olarak Xiao Zhengguo'nun araştırma ekibi, substrat üzerinde yerinde perovskit tek kristalleri büyütmek için alan kısıtlama yöntemini kullandı. Büyüme koşullarını ayarlayarak, organik aminler ve polimerler ekleyerek kristal kalitesi etkili bir şekilde iyileştirildi, böylece minimum 1,5 μm kalınlığa sahip yüksek kaliteli MA0.8FA0.2PbBr3 ince tek kristaller hazırlandı. Yüzey pürüzlülüğü 0,6 nm'den azdır ve dahili floresans kuantum verimi (PLQYINT) %90'a ulaşır. Işık yayan katman olarak ince tek kristal ile hazırlanan perovskit tek kristal LED cihazı, %11,2 EQE'ye, 86000 cd/m2'nin üzerinde parlaklığa ve 12500 saat ömre sahiptir. Başlangıçta ticarileşme eşiğine ulaştı ve şu anda en kararlı perovskit LED cihazlarından biri haline geldi.

Yukarıdaki çalışma, ışık yayan katman olarak ince perovskit tek kristalin kullanılmasının stabilite sorununa uygun bir çözüm olduğunu ve perovskit tek kristal LED'in insan aydınlatması ve görüntüleme alanında büyük bir potansiyele sahip olduğunu tam olarak göstermektedir.