Պերովսկիտային լուսարձակող դիոդը (պերովսկիտ LED) լուսարձակող տեխնոլոգիաների նոր սերունդ է, որը մեծ ներուժ ունի ցուցադրման, լուսավորության, հաղորդակցության և այլ ոլորտներում:Պերովսկիտային LED-ներն ունեն արտադրության ցածր ծախսեր և զգալի տեխնիկական առավելություններ. նրանք ունեն թեթևության, բարակության և ճկունության բնութագրեր, որոնք նման են OLED-ներին, ինչպես նաև ունեն գունային մաքրություն և սպեկտրային կարգավորելիություն III-V կիսահաղորդչային LED-ների հետ:Ընդամենը մի քանի տարվա մշակումից հետո՝ պերովսկիտի արդյունավետությունըLED-ներհամեմատելի է հասուն լուսարձակող տեխնոլոգիաների հետ:
Perovskite LED սարքի կառուցվածքը (վերևի ձախ);
SFB10 երկբևեռ մոլեկուլային կայունացուցիչի քիմիական բանաձևը (ներքևում ձախ)
T50 սարքի կյանքի տևողության և պայծառության միջև կապը (աջ գրաֆիկ)
Այնուամենայնիվ, պերովսկիտային արևային բջիջների նման, պերովսկիտային LED-ների անկայունությունը ամենամեծ մարտահրավերն է արդյունաբերական կիրառությունների իրականացման համար:Ներկայումս բարձր արդյունավետությամբ պերովսկիտային LED-ների կյանքի տևողությունը սովորաբար կազմում է 10-100 ժամ:Արդյունաբերականացման մեջ OLED տեխնոլոգիայի համար պահանջվող կյանքի տևողությունը առնվազն 10000 ժամ է:Այս ուղղությամբ զգալի մարտահրավերներ կան, քանի որ պերովսկիտային կիսահաղորդիչները կարող են էապես անկայուն լինել:Դա լավ էԼուսադիոդային ցուցադրիչ.Նրա բյուրեղային կառուցվածքը ունի զգալի իոնային հատկություններ, և իոնները հեշտությամբ շարժվում են LED-ի կիրառական էլեկտրական դաշտի տակ, ինչը հանգեցնում է նյութի քայքայման:
Վերջերս պրոֆեսոր Դեյվիդ Դիի և հետազոտող Ժաո Բաոդանի թիմը Ժամանակակից օպտիկական գործիքների պետական առանցքային լաբորատորիայից, Օպտոէլեկտրոնիկայի դպրոցից, Չժեցզյան համալսարանից և
Ընդլայնված ֆոտոնիկայի միջազգային հետազոտական կենտրոնը, Haining International Campus-ը, այս ուղղությամբ կարևոր առաջընթաց է գրանցել:Օգտագործելով երկբևեռ մոլեկուլային կայունացուցիչ՝ նրանք հասել են պերովսկիտային LED-ների շահագործման ծայրահեղ երկար ժամկետների, որոնք բավարարում են գործնական կիրառման կարիքները:
«Այս պերովսկիտային LED-ները 5 անընդմեջ ամիսների ընթացքում (3600 ժամ) շարժվել են 5 mA/c ㎡ մշտական հոսանքով՝ առանց պայծառության անկման», - ասել է Դեյվիդ Դին:LED ընկալում.ՀամարP1.56Լուսադիոդային ցուցադրիչ.Այս սարքերը շատ կայուն են, և որոշ թեստեր, որոնք դեռ ընթացքի մեջ են, դժվար է ավարտվել մեկ կամ ավելի տարվա ընթացքում:Ողջամիտ փորձնական ժամանակահատվածում կյանքի ընթացքում տվյալներ ստանալու համար անհրաժեշտ է իրականացնել LED արագացված ծերացման փորձեր»:
Այս մերձ ինֆրակարմիր պերովսկիտային լուսադիոդները չափազանց երկար աշխատանքային կյանք են ցուցադրում:Օրինակ, 2,1 Վտ sr-1 m-2 սկզբնական ճառագայթման դեպքում (հոսանքը՝ 3,2 մԱ/c㎡), սարքի գնահատված T50 ծառայության ժամկետը (ժամանակը, որ անհրաժեշտ է, որպեսզի սկզբնական ճառագայթումը նվազի մինչև 50%) 32675 ժամ ( 3,7 տարի):Այս ճառագայթով տրամադրվող օպտիկական հզորությունը համեմատելի է կոմերցիոն կանաչ OLED-ի հետ, որն աշխատում է 1000 cd/m2 բարձր պայծառությամբ:Ավելի ցածր 0,21 Վտ sr-1 մ-2 (վերը նշված պայծառության 1/10) կամ 0,7 mAc㎡ հոսանքի դեպքում, T50-ի կյանքի տևողությունը գնահատվում է 2,4 միլիոն ժամ (մոտ 270 տարի):
«Մենք կարծում ենք, որ անհրաժեշտ է այս նոր LED-ի հուսալի վերլուծություն կատարել, որի համար մենք հավաքել ենք 62 սարքի կյանքի տվյալների կետեր արագացված ծերացման փորձերում՝ ընդգրկելով 10-200 mA/c㎡ տիրույթի հնարավոր ամենալայն ընթացիկ խտությունը»:Գուո Բինգբինգն ասաց.Սարքի էլեկտրալյումինեսցենտային արտաքին քվանտային արդյունավետությունը (EQE) և էներգիայի փոխակերպման արդյունավետությունը (ECE) հասել են համապատասխանաբար 22.8% և 20.7%, որոնք մոտ ինֆրակարմիր պերովսկիտային LED-ների ամենաբարձր արդյունավետությունն են:
Հեղինակները պարզել են, որ այս պերովսկիտային լյումինեսցենտ նյութերը շատ կայուն բյուրեղային կառուցվածքներ ունեն:«Նյութի բյուրեղային կառուցվածքը չի փոխվել ավելի քան 322 օր հետո»,- ասել է Չժաո Բաոդանը։
Պերովսկիտային LED-ների երկարատև աշխատանքային և արագացված ծերացման փորձեր (ձախ պատկեր);
Կառավարման և կայունացված սարքերի արտաքին քվանտային արդյունավետության տվյալներ (աջ վահանակ)
«Սա ցույց է տալիս, որ երկբևեռ մոլեկուլային կայունացուցիչն օգնում է պերովսկիտին պահպանել իր սկզբնական բյուրեղային փուլը՝ գերազանց օպտոէլեկտրոնային հատկություններով: Վերամշակված հսկիչ պերովսկիտի նմուշների բյուրեղային կառուցվածքը զգալիորեն փոխվել է և քայքայվել երկու շաբաթվա ընթացքում»:
Պերովսկիտներում իոնների միգրացիան անկայունության տանող կարևոր գործոններից մեկն է, և այս խնդիրն ավելի լուրջ է դառնում LED-ներում և կիրառական լարման ազդեցության տակ:Մինի LED էկրան.«Մեր փորձերն ու հաշվարկները ցույց են տալիս, որ երկբևեռ մոլեկուլները ստեղծում են քիմիական կապեր կամ փոխազդեցություններ իոնների հետ պերովսկիտի հատիկների սահմաններում», - ասում է Գուո Բինգբինգը, «որը կարող է լինել պատճառը, որ իոնների միգրացիան դժվարանում է մեր պերովսկիտներում: «Էլեկտրական և օպտիկական փորձերը, որոնք մենք իրականացրել ենք: դուրս մեր գործընկերների հետ ցույց տվեցին իոնների շարժման երևույթի ճնշումը», - ավելացրեց Ժաո Բաոդանը:
Սարքի կյանքի արդյունքները ցույց են տալիս, որ պերովսկիտային նյութերը կայունության առումով «գենետիկական թերություններ» չունեն:«Նոր կիսահաղորդիչները, ինչպիսիք են մետաղական հալոգենիկ պերովսկիտները, լայնորեն համարվում են անկայուն, հատկապես համեմատաբար բարձր էլեկտրական դաշտերում, ինչպես օրինակ՝ լուսադիոդային կիրառություններում», - ասում է Դեյվիդ Դին:«Մեր արդյունքները ցույց են տալիս, որ կայուն պերովսկիտային սարքերի ձեռքբերումը «անհնար առաքելություն» չէ»:
Ակնկալվում է, որ սարքի չափազանց երկար ծառայության ժամկետը կբարձրացնի վստահությունը պերովսկիտային LED դաշտում, քանի որ այն կատարել է առևտրային OLED-ների կայունության հիմնական պահանջը:Այս մոտ ինֆրակարմիր LED-ները կարող են օգտագործվել այնպիսի ծրագրերում, ինչպիսիք են մոտ ինֆրակարմիր էկրանները, հաղորդակցությունները և կենսաբանությունը:Չնայած տեսանելի լույսի պերովսկիտային սարքերը, որոնք ունեն նմանատիպ երկար կյանք, դեռևս պետք է մշակվեն, գերկայուն պերովսկիտային LED-ների իրականացումը ճանապարհ է հարթում պերովսկիտի լյումինեսցենտային տեխնոլոգիայի համար արդյունաբերական կիրառություններ մուտք գործելու համար:
搜索
复制
Պերովսկիտի իոնների միգրացիայի ազդեցության դիտարկումը էլեկտրական դաշտի տակ միկրոֆլուորեսցենտային պատկերավորման փորձով
Հրապարակման ժամանակը՝ օգոստոսի 24-2022