Perovskite light-emitting diode (perovskite LED) is 'n nuwe generasie lig-emitting-tegnologie met groot potensiaal in vertoning, beligting, kommunikasie en ander velde.Perovskite LED's het lae produksiekoste en aansienlike tegniese voordele: hulle het die eienskappe van ligheid, dunheid en buigsaamheid soortgelyk aan OLED's, en het ook soortgelyke kleursuiwerheid en spektrale afstembaarheid as III-V halfgeleier LED's.Na slegs 'n paar jaar van ontwikkeling, die doeltreffendheid van perovskietLED'sis vergelykbaar met dié van volwasse liguitstralende tegnologieë.
Perovskite LED-toestelstruktuur (links bo);
Chemiese formule van bipolêre molekulêre stabilisator SFB10 (links onder)
Verwantskap tussen toestel T50 leeftyd en uitstraling (regte grafiek)
Soortgelyk aan perovskiet-sonselle is die onstabiliteit van perovskiet-LED's egter die grootste uitdaging vir die verwesenliking van industriële toepassings.Op die oomblik is die lewensduur van hoëprestasie perovskiet LED's oor die algemeen in die orde van 10-100 uur.Die lewensduur wat nodig is vir OLED-tegnologie om industrialisasie te betree, is minstens 10 000 uur.Daar is aansienlike uitdagings in hierdie rigting omdat perovskiet-halfgeleiers intrinsiek onstabiel kan wees.Dit is goed virLED-skerm.Die kristalstruktuur het aansienlike ioniese eienskappe, en ione beweeg maklik onder die toegepaste elektriese veld van die LED, wat veroorsaak dat die materiaal afbreek.
Onlangs het die span van professor David Di en navorser Zhao Baodan van die State Key Laboratory of Modern Optical Instruments, Skool vir Opto-elektronika, Zhejiang Universiteit en die
Internasionale Navorsingsentrum vir Gevorderde Fotonika, Haining Internasionale Kampus, het belangrike deurbrake in hierdie rigting gemaak.Deur 'n bipolêre molekulêre stabiliseerder te gebruik, het hulle ultra-lang bedryfsleeftye in perovskiet-LED's behaal wat aan die behoeftes van praktiese toepassings voldoen.
"Hierdie perovskiet LED's is aangedryf deur 'n konstante stroom van 5 mA/c㎡ vir 5 opeenvolgende maande (3600 uur) met geen helderheidsdaling nie," het David Dee gesê.LED persepsie.VirP1,56LED-skerm.Hierdie toestelle is baie stabiel, en sommige toetse wat nog aan die gang is, blyk moeilik te wees om binne 'n jaar of meer te voltooi.Om lewensduurdata binne 'n redelike eksperimentele tydperk te verkry, moet LED-versnelde verouderingseksperimente uitgevoer word.
Hierdie naby-infrarooi perovskiet LED's vertoon 'n ultra-lang bedryfslewe.Byvoorbeeld, met 'n aanvanklike uitstraling van 2,1 W sr-1 m-2 (stroom van 3,2 mA/c㎡), is die geskatte toestel T50-leeftyd (die tyd wat dit neem vir die aanvanklike uitstraling om tot 50%) af te neem 32675 uur ( 3,7 jaar).Die optiese krag wat deur hierdie uitstraling verskaf word, is vergelykbaar met 'n kommersiële groen OLED wat teen 'n hoë helderheid van 1000 cd/m2 werk.By 'n laer uitstraling van 0,21 W sr-1 m-2 (1/10 van bogenoemde helderheid) of 'n stroom van 0,7 mAc㎡, word die T50-leeftyd op 2,4 miljoen uur (ongeveer 270 jaar) geskat.
"Ons glo dit is nodig om 'n betroubare leeftydontleding van hierdie nuwe LED uit te voer, waarvoor ons 62 toestelleeftyddatapunte in versnelde verouderingseksperimente ingesamel het, wat die wydste moontlike stroomdigtheid van 10-200 mA/c㎡-reeks dek."Guo Bingbing gesê.Die elektroluminescentie eksterne kwantumdoeltreffendheid (EQE) en energie-omskakelingsdoeltreffendheid (ECE) van die toestel het onderskeidelik 22.8% en 20.7% bereik, wat die hoogste doeltreffendheid van naby-infrarooi perovskiet LED's is.
Die skrywers het gevind dat hierdie perovskiet luminescerende materiale baie stabiele kristalstrukture het.“Die kristalstruktuur van die materiaal het na meer as 322 dae nie verander nie,” het Zhao Baodan gesê.
Langtyd werkende en versnelde verouderingseksperimente van perovskiet LED's (linker beeld);
Eksterne kwantumdoeltreffendheiddata van beheer- en gestabiliseerde toestelle (regterpaneel)
"Dit wys dat die bipolêre molekulêre stabiliseerder die perovskiet help om sy oorspronklike kristalfase met uitstekende opto-elektroniese eienskappe te handhaaf. Die kristalstruktuur van die behandelde kontrole-perovskietmonsters het aansienlik verander en binne twee weke afgebreek."
Ioonmigrasie in perovskiete is een van die belangrike faktore wat tot onstabiliteit lei, en hierdie probleem word ernstiger onder die invloed van toegepaste spanning in LED's enMini LED-skerm."Ons eksperimente en berekeninge toon dat bipolêre molekules chemiese bindings of interaksies met ione by die perovskietkorrelgrense skep," het Guo Bingbing gesê, "wat die rede kan wees waarom ioonmigrasie moeilik word in ons perovskiete. "Die elektriese en optiese eksperimente wat ons uitgevoer het. saam met ons medewerkers het die onderdrukking van die ioonbewegingsverskynsel getoon,” het Zhao Baodan bygevoeg.
Die resultate van die toestellewe toon dat perovskietmateriale geen "genetiese defekte" in terme van stabiliteit het nie."Nuwe halfgeleiers, soos metaalhaliedperovskiete, word algemeen beskou as intrinsiek onstabiel, veral by relatief hoë elektriese velde, soos in LED-toepassings," het David Dee gesê."Ons resultate toon dat die bereiking van stabiele perovskiet-toestelle nie 'missie onmoontlik' is nie".
Die ultra-lang toestelleeftyd sal na verwagting vertroue in die perovskiet LED-veld verhoog, aangesien dit aan die basiese vereiste van stabiliteit vir kommersiële OLED's voldoen het.Hierdie naby-infrarooi LED's kan gebruik word in toepassings soos naby-infrarooi skerms, kommunikasie en biologie.Alhoewel sigbare-lig perovskiet toestelle met soortgelyke lang leeftyd nog ontwikkel moet word, baan die verwesenliking van ultra-stabiele perovskiet LED's die weg vir perovskiet luminescentie tegnologie om industriële toepassings te betree.
搜索
复制
Waarneming van ioonmigrasie-effek van perovskiet onder elektriese veld deur mikrofluoressensiebeeldingseksperiment
Postyd: Aug-24-2022