最近、中国科学技術大学物理学部、中国科学院強結合量子材料物理学重点研究室、合肥国立マイクロスケール材料科学研究センターの蕭正国教授の研究チームは、効率的で安定したペロブスカイト単結晶の製造分野での進歩LED.

研究チームは、空間制限法を用いて高品質、大面積、極薄のペロブスカイト単結晶を成長させ、輝度が86000 cd/m2以上、寿命が最大12500時間のペロブスカイト単結晶LEDを作製した。初めて、ペロブスカイト LED の人類への応用に向けて重要な一歩を踏み出しました。点灯。関連成果は「高輝度で安定した単結晶ペロブスカイト発光ダイオード」と題され、2月27日付けでNature Photonicsに掲載された。

メタルハライドペロブスカイトは、その調整可能な波長、狭い半値幅、および低温での調製により、新世代の LED ディスプレイおよび照明材料となっています。現在、多結晶薄膜をベースとしたペロブスカイト LED (PeLED) の外部量子効率 (EQE) は 20% を超えており、市販の有機 LED (OLED) に匹敵します。近年、報告されている高効率ペロブスカイトのほとんどが寿命を迎えています。LEDデバイス動作時間は数百時間から数千時間に及びますが、依然として OLED に遅れをとっています。デバイスの安定性は、イオンの移動、不均衡なキャリア注入、動作中に発生するジュール熱などの要因によって影響を受けます。さらに、多結晶ペロブスカイトデバイスにおける深刻なオージェ再結合もデバイスの輝度を制限します。

上記の問題に対処するため、Xiao Zhengguo 氏の研究チームは空間制限法を使用して基板上にペロブスカイト単結晶をその場で成長させました。成長条件を調整し、有機アミンおよびポリマーを導入することにより、結晶品質が効果的に改善され、最小厚さ1.5μmの高品質のMA0.8FA0.2PbBr3薄い単結晶が調製された。表面粗さは 0.6 nm 未満で、内部蛍光量子収率 (PLQYINT) は 90% に達します。薄い単結晶を発光層として作製したペロブスカイト単結晶LEDデバイスは、EQEが11.2%、輝度が86000 cd/m2以上、寿命が12500時間です。当初は商業化の閾値に達しており、現在最も安定したペロブスカイト LED デバイスの 1 つとなっています。

上記の研究は、発光層として薄いペロブスカイト単結晶を使用することが安定性の問題に対する実現可能な解決策であり、ペロブスカイト単結晶 LED が人間の照明とディスプレイの分野で大きな期待を持っていることを十分に実証しています。