Baru-baru ini, tim peneliti Profesor Xiao Zhengguo dari Fakultas Fisika Universitas Sains dan Teknologi Tiongkok, Laboratorium Utama Fisika Material Kuantum yang Sangat Berpasangan dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, dan Pusat Penelitian Nasional Ilmu Material Skala Mikro Hefei telah membuat temuan penting. kemajuan dalam bidang pembuatan kristal tunggal perovskit yang efisien dan stabilLED.

Tim peneliti telah mengembangkan kristal tunggal perovskit berkualitas tinggi, area luas, dan sangat tipis dengan menggunakan metode pembatasan ruang, dan menyiapkan LED kristal tunggal perovskit dengan kecerahan lebih dari 86000 cd/m2 dan masa pakai hingga 12500 jam untuk pertama kalinya, yang telah mengambil langkah penting menuju penerapan LED perovskit pada manusiapenerangan. Pencapaian yang relevan, berjudul “Dioda pemancar cahaya perovskit kristal tunggal yang sangat terang dan stabil”, diterbitkan di Nature Photonics pada tanggal 27 Februari.

Perovskit halida logam telah menjadi generasi baru tampilan LED dan bahan pencahayaan karena panjang gelombangnya yang dapat disesuaikan, lebar setengah puncak yang sempit, dan persiapan suhu rendah. Saat ini, efisiensi kuantum eksternal (EQE) LED perovskit (PeLED) berdasarkan film tipis polikristalin telah melampaui 20%, sebanding dengan LED organik komersial (OLED). Dalam beberapa tahun terakhir, masa pakai sebagian besar perovskit efisiensi tinggi dilaporkanPerangkat LEDberkisar dari ratusan hingga ribuan jam, masih tertinggal dibandingkan OLED. Stabilitas perangkat akan dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti pergerakan ion, implantasi pembawa yang tidak seimbang, dan panas joule yang dihasilkan selama pengoperasian. Selain itu, rekombinasi Auger yang serius pada perangkat perovskit polikristalin juga membatasi kecerahan perangkat.

Menanggapi masalah di atas, tim peneliti Xiao Zhengguo menggunakan metode pembatasan ruang untuk menumbuhkan kristal tunggal perovskit pada substrat in situ. Dengan menyesuaikan kondisi pertumbuhan, memasukkan amina dan polimer organik, kualitas kristal ditingkatkan secara efektif, sehingga menghasilkan kristal tunggal tipis MA0.8FA0.2PbBr3 berkualitas tinggi dengan ketebalan minimum 1,5 μm. Kekasaran permukaan kurang dari 0,6 nm, dan hasil kuantum fluoresensi internal (PLQYINT) mencapai 90%. Perangkat LED kristal tunggal perovskit yang dibuat dengan kristal tunggal tipis sebagai lapisan pemancar cahaya memiliki EQE 11,2%, kecerahan lebih dari 86000 cd/m2, dan masa pakai 12500 jam. Awalnya telah mencapai ambang komersialisasi, dan telah menjadi salah satu perangkat LED perovskit paling stabil saat ini.

Pekerjaan di atas sepenuhnya menunjukkan bahwa penggunaan kristal tunggal perovskit tipis sebagai lapisan pemancar cahaya adalah solusi yang layak untuk masalah stabilitas, dan bahwa LED kristal tunggal perovskit memiliki prospek besar di bidang pencahayaan dan tampilan manusia.