Yn ddiweddar, cyhoeddodd grŵp ymchwil yr Athro Liangsheng Liao o Brifysgol Soochow a'u cydweithwyr bapur o'r enw "Efficient Near-Infrared Electroluminescence from Lanthanide-Doped Perovskite Quantum Cutters" ar Angew. Cemeg. Int. Ed.
Mae'r papur yn dangos LED tra-is-goch hynod effeithlon gydag EQE brig o 7.7 y cant ar donfedd ganolog o 990 nm, sy'n cynrychioli'r LEDau perovskite mwyaf effeithlon gyda thonfeddi allyriadau y tu hwnt i 850 nm.
Rhagymadrodd
Mae nanogristalau Perovskite (PeNCs) yn arddangos goleuedd tiwnadwy maint a chyfansoddiad gydag effeithlonrwydd uchel a phurdeb lliw uchel mewn golau gweladwy. Fodd bynnag, mae cael electroluminescence effeithlon (EL) yn y rhanbarth bron-isgoch (NIR) yn heriol, gan gyfyngu ar ei gymwysiadau posibl.
Yma, rydym yn dangos deuod allyrru golau agos-isgoch (LED) hynod effeithlon sy'n ymestyn y donfedd EL i 1000 nm trwy ddopio ïonau ytterbium i mewn i'r matrics PenC (Yb3 plus : PenNCs), sy'n cael ei sensiteiddio'n uniongyrchol gan y matrics PenC. Yb3 ynghyd ion i gyflawni. Mae'r broses deilwrio cwantwm effeithlon yn galluogi Yb3 plus :PenNCs i gyflawni cynnyrch cwantwm ffotoluminescence (PLQYs) mor uchel â 126 y cant.
Gan ddefnyddio peirianneg cyfansoddiad halid a strategaethau goddefiad arwyneb i wella cydbwysedd trafnidiaeth PLQY a gwefru, rydym yn dangos LED agos-goch hynod effeithlon gydag EQE brig o 7.7 y cant ar donfedd ganolog o 990 nm, sy'n cynrychioli'r effeithlonrwydd uchaf ar gyfer tonfeddi allyriadau y tu hwnt i 850 nm . LEDs sy'n seiliedig ar Perovskite.
Pwynt arloesol: Yn yr astudiaeth hon, gwnaethom ddopio ïonau ytterbium yn nanocrystalau perovskite i ymestyn y donfedd electroluminescence i 1000 nm. Mae effaith synergaidd rheolaeth stoichiometry halid a goddefgarwch arwyneb yn ein galluogi i wireddu LEDs agos-goch hynod effeithlon gydag EQE brig o 7.7 y cant, yr effeithlonrwydd uchaf hyd yn hyn ymhlith OLEDs a PeLEDs gyda thonfeddi brig sy'n fwy na 850 nm.
Canllaw graffeg
Ffigur 1 a) Delwedd TEM a mapio elfennol o Yb3 a :PeNCs, mae mewnosodiad y ddelwedd TEM yn dangos y patrwm diffreithiant grisial. b) Patrwm XRD, c) IR PLQY, d) sbectrwm PL, e) Amsugno stoichiometreg halid gwahanol o Yb3 a :CsPb(Cl1-xBrx)3 PenCs. f) Yb3 plws : Mecanwaith trosglwyddo ynni PenNCs, dynodir y tri llwybr ailgyfuno fel (1), (2), a (3), yn y drefn honno. g) sbectra TA ar oedi wrth archwilio pwmp dethol. h) Pydredd signal TA wedi'i normaleiddio ar 450 nm yn erbyn amser ar gyfer Yb3 a :PenNCs gyda chrynodiadau dopio enwol gwahanol.
Ffig. 2 a) Diagram sgematig o adeiledd dyfais PeLEDs bron isgoch yn seiliedig ar Yb3 plws : CsPb(Cl1-xBrx)3 allyrrydd NC. b) Diagram band egni. c) Dosbarthiad pŵer y sianel ynni golau y tu mewn i'r LED sydd bron yn isgoch. d) Yn seiliedig ar nodweddion EQE a J PeLEDs yr allyrrydd Yb3 a :CsPbCl1-xBrx NC, cyfrifir yr EQE gan ystyried yr uchafbwynt bron yn isgoch yn unig. e) PLQY o ffilmiau PenC ac EQE brig (gwerthoedd cymedrig) o NIR PeLEDs ar donfeddi excitonic gwahanol. f) sbectra EL yn cyfateb i wyriadau gwahanol o 3.2 V i 6 V, gyda maint cam o 0.2V. Mae'r mewnosodiad yn dangos sbectrwm EL y PeLED a weithredir ar 3.2 V.
Ffigur 3a) Mae'r mewnosodiad yn dangos strwythur moleciwlaidd BTC. b) EQE - nodweddion dwysedd presennol. c) Histogramau EQE brig o ddyfeisiau LED pristine (cromlin las) a passivated (cromlin goch). Cromliniau JV o ddyfeisiadau twll yn unig d) a dyfeisiau electron-yn-unig e) yn seiliedig ar Yb3 heb ei ail a :PeNCs. Mae'r llinell doriad du yn nodi foltedd llenwi'r trap. f) Cymhariaeth EQE brig rhwng ein dyfeisiau, NIR PeLDs ac OLEDs a adroddwyd yn flaenorol (tonfeddi brig EL dros 850 nm).
Ffigur 4 a) Mecanwaith goddefol arwyneb Yb3 a : PenNCs. Sbectra XPS o Yb3 a mwy goddefol : Yb 4d; b) sbectra XPS o Pb 4f5/2 a 4f7/2 c). d) sbectra trawsyrru FTIR o bensyl thiocyanate, pristine a passivated Yb3 plws : PenNCs. e) Pydredd PL dros dro o Yb3 plws :PeNCs a gafwyd ar donfedd o 480 nm. f) PLQY o allyriadau exciton gweddilliol ar 480 nm (cromlin las) o PenNCs a PLQY o allyriad bron isgoch o Yb3 ynghyd ag ïonau ar 990 nm (cromlin binc).
