Konzentrieren Sie sich auf Perowskit-Emitter in blauen Leuchtdioden

In den letzten Jahren hat die Weiterentwicklung von LEDs auf Basis von Perowskit-Materialien erhebliche Fortschritte gemacht. Die Vorteile von Perowskit-Materialien, darunter ihre unkomplizierten Produktionsprozesse, der große Farbraum, die hohe Farbreinheit und die niedrigen Kosten, haben die Entwicklung effizienter roter und grüner PeLED-Geräte erleichtert, deren Effizienz derzeit über 25 % liegt. Infolgedessen haben sich PeLEDs zu einer der vielversprechendsten Displaytechnologien der nächsten Generation entwickelt.

Die erfolgreiche Umsetzung dieser neuen Anzeigetechnologie hängt jedoch von der Fähigkeit roter, grüner und blauer (RGB) LEDs ab, die erforderlichen Leistungsstandards zu erfüllen. Dennoch haben blaue PeLEDs (B) im Vergleich zu roten und grünen PeLEDs (R und G) nur langsame Fortschritte gemacht. Die Effizienz blauer PeLED-Geräte zur Erfüllung der Anzeigeanforderungen liegt nach wie vor bei lediglich 10 % und liegt damit weit unter der ihrer roten und grünen Pendants. Darüber hinaus ist die Stabilität blauer PeLED-Geräte unzureichend, was die praktische Anwendung der neuen PeLED-Technologie in der Displayindustrie behindert.

In einem neuen Artikel veröffentlicht in Licht: Wissenschaft und Anwendungenhat ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Dr. Xiaoyu Yang, Prof wichtigsten technischen Wege (Zusammensetzungstechnik, Dimensionskontrolle, Größenbeschränkung) zu blauen Perowskiten und den neuesten Fortschritten bei blauen PeLED.

Durch den Einsatz von Kompositionstechniken an Perowskiten mit ABX3-Kristallstrukturen können die Element- oder Molekülzusammensetzung und das Verhältnis der A-, B- und X-Stellen fein abgestimmt werden. Diese Anpassung führt zu einer effektiven Vergrößerung der Bandlücke durch Manipulation der Valenz- und Leitungsbänder in der Bandstruktur und ermöglicht so eine blaue Emission.

Die quasi-2D-, 2D- und 1D-Kristallstrukturen von Perowskiten können durch den Ersatz kleiner Kationen an der A-Stelle durch größere langkettige Kationen erreicht werden. Durch die Nutzung des quantenbeschränkten Domäneneffekts kann die Bandlücke von Perowskitmaterialien effektiv erweitert werden. Darüber hinaus entsteht eine Kaskade von Energiephänomenen innerhalb niedrigdimensionaler Perowskit-emittierender Schichten mit gemischten n-Werten. Daher ist die Kontrolle der Verteilung und des Gehalts von n-Werten in niedrigdimensionalen Perowskiten von entscheidender Bedeutung.

Die Reduzierung von Perowskit-Materialien auf die Nanoskala (dh Perowskit-Nanokristalle) ist ein weiterer vielversprechender Ansatz zur Realisierung der Emission von blauem Licht. Die für die Synthese von Nanokristallen erforderlichen Oberflächenliganden sind entscheidende Faktoren, die deren Größe, Ausbeute und Qualität beeinflussen. Daher stellt die Entwicklung und Optimierung von Oberflächenliganden mit hoher Anpassungsfähigkeit eine wichtige technische Richtung dar, um eine blaue Lichtemission zu erreichen und die Geräteeffizienz zu steigern.

„Basierend auf dem Verständnis der blauen Perowskite und verwandter PeLED-Geräte haben wir die künftige ideale Struktur der aktiven Schicht aus blauem Perowskit, die Konfiguration der blauen PeLED-Geräte und die Verarbeitungsmethoden vorgeschlagen. Wir gingen davon aus, dass das In-situ-Wachstum von niedrigdimensionalem Perowskit möglich ist.“ „Nanoplättchenstrukturen nach der Synthesis-on-Substrate-Methode werden die Wahrscheinlichkeit der Rekombination der Trägerstrahlung erhöhen und die Lochinjektionsfläche vergrößern, was einen Durchbruch in der Effizienz blauer PeLED-Geräte erzielen wird“, sagte Xiaoyu Yang.

„Blaue PeLED-Geräte mit rein blauer Emission bei ~465 nm liegen immer noch weit hinter ihren grünen und roten Gegenstücken für Display-Anwendungen zurück, und es wird angenommen, dass hochwertige blaue Perowskit-Emitter der wichtigste Teil sind, der mehr Aufwand erfordert. Wir glauben, dass.“ „Diese Arbeit wird detaillierte Leitlinien für die zukünftige Entwicklung blauer Perowskit-Emitter liefern und den Kandidaten für reine Perowskit-Anzeigen in der gesamten LED-Community inspirieren“, sagen die Wissenschaftler.