25-noyabr kuni Xuaqyao universiteti va Materialshunoslik va muhandislik maktabining Luminesans materiallari va axborotni namoyish qilish instituti professori Vey Chjanxua jamoasi va universitetning elektron va kompyuter injiniringi kafedrasi professori Edvard X. Sargent jamoasi Torontoning eng yaxshi xalqaro ilmiy jurnalida Nature Research paperda onlayn nashr chop etildi. Ushbu ish nuqsonli passivatsiya va yorug'lik markazining o'lchamlarini nazorat qilish orqali perovskit LED qurilmalarining ishlashi va ishlash muddatini sezilarli darajada yaxshilashga erishdi va kelajakda yangi displey va yoritish maydonlariga qo'llanilishi kutilmoqda.
Nature — dunyodagi eng nufuzli akademik jurnallardan biri boʻlib, u global ilmiy tadqiqotlardagi eng muhim yutuqlar haqida xabar berish va sharhlashga bagʻishlangan. Eslatib o‘tamiz, 2018-yilda Xuaqyao universiteti birinchi marta aloqa bo‘limi sifatida tabiatning asl sonini nashr etgan. Uch yil o'tgach, Huaqiao universiteti yana bir bor Nature&ning rasmiy ma'lumotlarini aloqa birligi sifatida nashr etdi, bu maktab&ning ilmiy tadqiqot darajasi sezilarli darajada yaxshilanganligini va u tez sur'atga kirdi. sog'lom rivojlanish.
Metall halid perovskitlari yuqori molyar so'nish koeffitsienti, uzoq tashuvchining migratsiya masofasi, sozlanishi tarmoqli bo'shlig'i va yuqori nuqsonlarga chidamlilik kabi mukammal optoelektronik xususiyatlarga ega. Ular quyosh batareyalari va yorug'lik chiqaradigan diodlarda keng qo'llanilishi mumkin. Mikroskopik kristall strukturasidagi farqga asoslanib, metall halid perovskitlarini nol o'lchovli, past o'lchamli va uch o'lchovli bo'lish mumkin. Ularning orasida past o'lchamli perovskit materiali kvant cheklash ta'siriga ega, katta eksiton bog'lovchi energiyaga ega, radiatsiyaviy bo'lmagan rekombinatsiyani ishlab chiqarish oson emas va yuqori yorug'lik samaradorligiga ega.
Biroq, yorug'lik chiqaradigan qurilmalar uchun yuqori samarali va barqaror past o'lchamli metall galogenid perovskit materiallarini ishlab chiqish uchun hali ham ikkita asosiy muammo mavjud: birinchidan, nuqson holatlarining mavjudligi radiatsiyaviy bo'lmagan rekombinatsiya markazlarining shakllanishiga olib keladi. ion migratsiyasiga. Bu qurilmaning yorug'lik samaradorligi va barqarorligiga yordam beradi; ikkinchisi ko'p fazali gibrid kvant quduqlarining shakllanishi bo'lib, yorug'lik va elektr qo'zg'alish ostida keng tarmoqli kvant qudug'idan energiyaning tor tarmoqli kvant qudug'iga o'tkazilishiga olib keladi, bu yorug'lik emissiyasiga mos kelmaydigan dissipatsiyaga olib keladi. qurilmaning samaradorligi, rangi tozaligi.
1-rasm Uch xil perovskit lyuminestsent yupqa plyonkalarning plyonka hosil qilish jarayonining sxematik diagrammasi, bunda PEA fenetilamoniy tuzini, TPPO trifenilfosfin oksidini va TFPPO tris(4-fluorofenil)fosfin oksidini ifodalaydi.
Past o'lchamli perovskit LED qurilmalarining ish faoliyatini yaxshilash uchun Toronto universitetining Edvard X. Sargent jamoasi va Huaqiao universitetining Vey Zhanhua jamoasi birgalikda past o'lchamli metall halid perovskit sirtini passivatsiya-quduq kengligi nazorat qilish strategiyasini taklif qildilar. 1-rasmda ko'rsatilganidek, erituvchiga qarshi boshlangan kristallanish jarayonida [PbBr6]4-, MA{{7}} va Cs{8}} ionlari dastlab perovskit prekursor parchalarini, keyin esa PEA{{9} } organik kationlar prekursor parchalari bilan o'zaro ta'sirlanib, past o'lchamli perovskit lyuminesans plyonkasini hosil qiladi. Yo'naltiruvchi guruhda PEA{11}} organik kationlarining buzilishi va tez tarqalishi nuqson markazlari va tasodifiy o'lchamli kvant quduqlari tuzilmalarining paydo bo'lishiga olib keldi. Eksperimental guruhda TPPO va TFPPO molekulalaridagi P=O bogʻi perovskit prekursorlari P=O:Pb2{{14}} bilan oʻzaro taʼsir qilishi mumkin, bu esa kristallanish jarayonini samarali tartibga soladi va nuqson markazlarining paydo boʻlishini kamaytiradi. Bundan tashqari, TFPPOdagi ko'p miqdorda F guruhlari PEA+ organik kationlari bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin, bu xom ashyoning chiqishini sekinlashtirishi va kristallarning o'sishini kechiktirishi va nihoyat bir xil o'lchamdagi yuqori sifatli perovskit lyuminestsent plyonka hosil qilishi mumkin.
Shakl 2 (a) Perovskit LED qurilmasi strukturasining sxematik diagrammasi, tasavvurlar uzatuvchi elektron mikroskop diagrammasi va energiya darajasi strukturasining sxematik diagrammasi; (b) uchta perovskit LED moslamasiga mos keladigan oqim-kuchlanish egri chizig'i, yorqinlik-kuchlanish egri chizig'i va tashqi kvant samaradorligi - Yorqinlik egri chizig'i; (c) uchta perovskit LED qurilmasining tashqi kvant samaradorligini statistik taqsimlash; (d) uchta perovskitli bitta elektronli va bitta teshikli qurilmalarning oqim kuchlanish egri chiziqlari; (e) TFPPO-ni qayta ishlashga asoslangan Perovskite LED qurilmalarining ishlash muddati egri.
2-rasmda ko'rsatilganidek, bu plyonka bir xil va zich sirt morfologiyasiga ega, emissiya to'lqin uzunligi 517 nm, yarim kengligi atigi 20 nm va fotoluminesans samaradorligi 100% ga yaqin. Tayyorlangan yashil LED qurilmasi tashqi kvant samaradorligi 25,6% ni tashkil qiladi va 7200 cd m-2 yorqinligida 2 soat ishlash muddatiga ega, bu hozirda xabar qilingan shunga o'xshash qurilmalardan ancha yuqori.
Professor Vey Zhanxua so'nggi bir necha yil ichida perovskit LEDlarning qurilma ishlashi va ishlash muddati sezilarli darajada yaxshilanganini aytdi, ammo hali uzoq yo'l bor. Kelajakda barqaror holatdagi chiqish ko'rsatkichlarini, qurilmaning yuqori samarali takrorlanishini va qurilmaning ko'p rangli spektrli chiqish ko'rsatkichlarini yaxshilash uchun birgalikda ishlash uchun ko'proq olimlar kerak.
Maqolada, Toronto universitetining doktorlik dissertanti, doktor Ma Dongxin birinchi muallif edi. U Xuaqyao universitetida bir yillik tadqiqot olib bordi; Huaqiao universitetidan doktor Kebin Lin ikkinchi muallif bo'lib, asarga muhim hissa qo'shgan. Professor Edvard X. Sargent va professor Vey Chjanxua tegishli mualliflardir. Ushbu tadqiqot ishi Xitoyning Milliy tabiiy fanlar jamg'armasi, Fujian provinsiyasining tabiiy fanlar jamg'armasi va Huaqiao universitetining ilmiy tadqiqot fondi tomonidan kuchli qo'llab-quvvatlandi. (
