Perovskitas totalmente inorgánicas de escaso espacio para diodos emisores de luz

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Optoelectrónica y sus derivados
• Química del estado sólido

Sus antecedentes:

• Las perovskitas de halogenuros metálicos son prometedoras para los diodos emisores de luz (PeLED).
• El fuerte confinamiento espacial en los PeLED mejora la eficiencia cuántica externa, pero causa recombinación de Auger, migración de iones e inestabilidad térmica.
• Estos problemas limitan el brillo y la vida útil de PeLED.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia alternativa para PeLEDs eficientes, brillantes y estables.
• Para superar las limitaciones de las perovskitas fuertemente confinadas.
• Para explorar los cristales de perovskita de granos débilmente confinados en el espacio para aplicaciones PeLED.

Principales métodos:

• Se utilizaron aditivos de sacrificio (ácido hipofosfórico y cloruro de amonio) para inducir la nucleación y cristalización del bromuro de plomo de cesio.
• Cristales de perovskita de granos fabricados y poco confinados en el espacio.
• Caracterizó los granos monocristalinos resultantes para la densidad de trampa y el rendimiento cuántico de fotoluminiscencia.

Principales resultados:

• Se ha logrado una alta eficiencia cuántica externa (EQE) del 22,0% en los PeLED.
• EQE mantenido por encima del 20% a altas densidades de corriente (~ 1,000 mA cm-2) y brillo (> 1,167,000 cd m-2).
• Se ha demostrado la supresión de la recombinación de Auger, la reducción de la migración iónica y la mejora de la estabilidad térmica.
• La vida media extrapolada es superior a 185.600 horas a temperatura ambiente con una luminancia inicial de 100 cd m-2.

Conclusiones:

• El débil confinamiento espacial en cristales de perovskita de gran tamaño ofrece una nueva estrategia para los PeLED de alto rendimiento.
• Los PeLED desarrollados muestran una eficiencia, brillo y estabilidad excepcionales.
• Este enfoque allana el camino para aplicaciones prácticas de tecnologías de iluminación basadas en perovskita.