Перовскит жарық шығаратын диод (перовскиттік жарықдиодты) - дисплейде, жарықтандыруда, байланыста және басқа салаларда үлкен әлеуеті бар жарық шығаратын технологияның жаңа буыны.Перовскит светодиодтары өндірістегі төмен шығындарға және айтарлықтай техникалық артықшылықтарға ие: олар OLED-ге ұқсас жеңілдік, жұқа және икемділік сипаттамаларына ие, сондай-ақ III-V жартылай өткізгіш жарық диодтарына ұқсас түс тазалығы мен спектрлік реттелу мүмкіндігіне ие.Дамудың бірнеше жылдан кейін перовскиттің тиімділігіЖарықдиодты шамдаржетілген жарық шығаратын технологиялармен салыстыруға болады.
Перовскит жарықдиодты құрылғы құрылымы (жоғарғы сол жақта);
SFB10 биполярлы молекулалық тұрақтандырғыштың химиялық формуласы (төменгі сол жақта)
T50 құрылғысының қызмет ету мерзімі мен жарқырау арасындағы байланыс (оң жақ график)
Дегенмен, перовскиттік күн батареяларына ұқсас, перовскиттік жарықдиодтардың тұрақсыздығы өнеркәсіптік қосымшаларды жүзеге асыру үшін ең үлкен қиындық болып табылады.Қазіргі уақытта жоғары өнімді перовскит светодиодтарының қызмет ету мерзімі әдетте 10-100 сағатты құрайды.OLED технологиясының индустрияландыруға енуі үшін қажетті қызмет мерзімі кемінде 10 000 сағатты құрайды.Бұл бағытта айтарлықтай қиындықтар бар, өйткені перовскиттік жартылай өткізгіштер өздігінен тұрақсыз болуы мүмкін.Ол үшін жақсыLED дисплей.Оның кристалдық құрылымы айтарлықтай иондық қасиеттерге ие және иондар жарықдиодтың қолданылатын электр өрісі астында оңай қозғалады, бұл материалдың бұзылуына әкеледі.
Жақында Чжэцзян университетінің Оптоэлектроника мектебінің қазіргі заманғы оптикалық аспаптардың мемлекеттік негізгі зертханасының профессоры Дэвид Ди мен зерттеуші Чжао Баодонның командасы және
Халықаралық жетілдірілген фотониканы зерттеу орталығы, Хайнинг халықаралық кампусы осы бағытта маңызды жетістіктерге жетті.Биполярлы молекулалық тұрақтандырғышты қолдана отырып, олар практикалық қолданбалардың қажеттіліктерін қанағаттандыратын перовскиттік жарықдиодтардағы ультра ұзақ жұмыс уақытына қол жеткізді.
«Бұл перовскит светодиодтары 5 мА/c㎡ тұрақты токпен үздіксіз 5 ай бойы (3600 сағат) жарықтылық төмендеусіз қозғалды», - деді Дэвид Ди.Жарықдиодты қабылдау.ҮшінP1.56LED дисплей.Бұл құрылғылар өте тұрақты және әлі де орындалып жатқан кейбір сынақтарды бір жыл немесе одан да көп уақыт ішінде аяқтау қиынға соғатын сияқты.Ақылға қонымды эксперименттік кезеңде өмірлік деректерді алу үшін жарықдиодты жылдам қартаю эксперименттерін жүргізу қажет.
Бұл жақын инфрақызыл перовскит светодиодтары өте ұзақ жұмыс уақытын көрсетеді.Мысалы, бастапқы сәулеленуі 2,1 Вт sr-1 м-2 (ток 3,2 мА/c㎡) болғанда, T50 құрылғысының есептік қызмет ету мерзімі (бастапқы сәулеленудің 50%-ға дейін азаюына кететін уақыт) 32675 сағатты құрайды ( 3,7 жыл).Бұл жарқыраумен қамтамасыз етілген оптикалық қуат 1000 кд/м2 жоғары жарықтықта жұмыс істейтін коммерциялық жасыл OLED-мен салыстыруға болады.0,21 Вт sr-1 м-2 (жоғарыда көрсетілген жарықтылықтың 1/10) немесе ток 0,7 мАc㎡ төмен сәулелену кезінде T50 қызмет ету мерзімі 2,4 миллион сағатқа (шамамен 270 жыл) бағаланады.
«Біз осы жаңа жарық диодының сенімді өмірлік талдауын жасау қажет деп есептейміз, ол үшін біз 10-200 мА/c㎡ диапазонындағы ең кең ток тығыздығын қамтитын жеделдетілген қартаю эксперименттерінде құрылғының қызмет ету мерзімінің 62 деректер нүктесін жинадық».- деді Го Бингбин.Құрылғының электролюминесценциясының сыртқы кванттық тиімділігі (EQE) және энергияны түрлендіру тиімділігі (ECE) сәйкесінше 22,8% және 20,7% жетті, бұл жақын инфрақызыл перовскиттік жарықдиодтардың ең жоғары тиімділігі болып табылады.
Авторлар бұл перовскит люминесцентті материалдардың өте тұрақты кристалдық құрылымдарға ие екенін анықтады.«322 күннен астам материалдың кристалдық құрылымы өзгерген жоқ», - деді Чжао Баодон.
Перовскит светодиодтарының ұзақ уақыт жұмыс істейтін және тездетілген қартаю эксперименттері (сол жақтағы сурет);
Басқару және тұрақтандырылған құрылғылардың сыртқы кванттық тиімділік деректері (оң жақ панель)
"Бұл биполярлы молекулалық тұрақтандырғыш перовскитке өзінің бастапқы кристалдық фазасын тамаша оптоэлектрондық қасиеттерімен сақтауға көмектесетінін көрсетеді. Өңделген бақылау перовскит үлгілерінің кристалдық құрылымы екі апта ішінде айтарлықтай өзгерді және нашарлады."
Перовскиттерде иондардың миграциясы тұрақсыздыққа әкелетін маңызды факторлардың бірі болып табылады және бұл мәселе жарықдиодтар мен жарықдиодтардағы қолданылатын кернеудің әсерінен күрделірек болады.Шағын жарықдиодты дисплей.«Біздің эксперименттеріміз бен есептеулеріміз биполярлы молекулалардың перовскит түйіршіктерінің шекараларында химиялық байланыстар немесе иондармен өзара әрекеттесулер жасайтынын көрсетеді», - деді Гуо Бинбин, «бұл біздің перовскиттерде иондардың миграциясының қиын болуының себебі болуы мүмкін. «Біз жүргізген электрлік және оптикалық эксперименттер. Біздің әріптестерімізбен бірге ион қозғалысы құбылысының басылғанын көрсетті », - деп қосты Чжао Баодон.
Құрылғының қызмет ету нәтижелері перовскит материалдарында тұрақтылық тұрғысынан «генетикалық ақаулар» жоқ екенін көрсетеді.«Металл галогенді перовскиттер сияқты жаңа жартылай өткізгіштер, әсіресе жарықдиодты қосымшалар сияқты салыстырмалы түрде жоғары электр өрістерінде тұрақсыз болып саналады», - деді Дэвид Ди.«Біздің нәтижелер тұрақты перовскит құрылғыларына қол жеткізу «мүмкін емес» емес екенін көрсетеді».
Құрылғының өте ұзақ қызмет ету мерзімі перовскиттік жарықдиодты өріске деген сенімді арттырады деп күтілуде, өйткені ол коммерциялық OLED үшін тұрақтылықтың негізгі талабын орындады.Бұл жақын инфрақызыл жарықдиодты шамдарды жақын инфрақызыл дисплейлер, байланыс және биология сияқты қолданбаларда пайдалануға болады.Ұзақ қызмет ету мерзімі ұқсас көрінетін жарық перовскит құрылғыларын әзірлеу әлі де болса да, ультра тұрақты перовскит жарықдиодтарын іске асыру перовскит люминесценция технологиясының өнеркәсіптік қолданбаларға енуіне жол ашады.
搜索
复制
Микрофлуоресцентті бейнелеу тәжірибесі арқылы электр өрісі астында перовскиттің иондық миграция әсерін бақылау
Жіберу уақыты: 24 тамыз 2022 ж