Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Chloridioner dræber stabiliteten af ​​blå perovskit lysemitterende dioder:Undersøgelse

Driftstid og beregnede ionmigreringsenergibarrierer i blandede halogenidperovskitter med forskellige chloridindhold. Kredit:Max Karlsson, Jiajun Qin, Kaifeng Niu, Xiyu Luo, Johanna Rosen, Jonas Björk, Lian Duan, Weidong Xu, Feng Gao

Blå lysemitterende dioder repræsenterer et grundlæggende element i det moderne lys- og displayteknologilandskab. Ligesom den fremherskende teknologi såsom III-V, organiske og kvanteprikker-LED'er er udvikling af effektive og stabile blå perovskit-lysemitterende dioder (PeLED'er) en formidabel udfordring.



I løbet af de sidste par år har forskersamfundet oplevet en bemærkelsesværdig stigning i de eksterne kvanteudbytter af blå PeLED'er, hvilket bringer dem tættere på niveauet for mere modne teknologier. Ikke desto mindre fortsætter disse blå PeLED'er med at kæmpe med en udtalt akilleshæl - en foruroligende mangel på driftsstabilitet. Selv under relativt milde driftsforhold strækker deres halveringstid sig fra kun snesevis af sekunder til blot et par minutter. Dette problem er opstået som en afgørende hindring for deres fremtidige kommercielle levedygtighed.

Et forskerhold ledet af prof. Weidong Xu ved Northwestern Polytechnical University i Kina og prof. Feng Gao ved Linköping Universitet i Sverige har fundet årsagerne til den korte levetid for blå PeLED'er.

Værket med titlen "Role of chloride on the instability of blue emitting mixed-halide perovskites" blev udgivet i Frontiers of Optoelectronics .

Typisk anvendes blandede chlorid/bromid-perovskitter til at producere ideel blå emission. Forskerne har dog afsløret en kontraintuitiv kendsgerning:Selv små mængder af chloridbelastning udøver en dramatisk negativ indvirkning på disse enheders driftslevetid. De finder også, at et sådant problem er et iboende problem, at chloridioner har en meget lav migrationsenergibarriere i blandede bromid/chloridperovskitter, hvilket får dem til hurtigt at forlade perovskitfilm under elektrisk forspænding.

Disse resultater understreger nødvendigheden af ​​innovative strategier til at immobilisere chloridioner i blå perovskit-emittere.

Flere oplysninger: Max Karlsson et al., Chlorids rolle på ustabiliteten af ​​blå-emitterende blandede halogenidperovskitter, Grænser for optoelektronik (2023). DOI:10.1007/s12200-023-00088-x

Leveret af Higher Education Press