关于氯离子破坏蓝色钙钛矿发光二极管稳定性的研究
发布时间：2023-11-30 07:37:19.000Z
不同氯化物含量的混合卤化物钙钛矿的运行寿命和计算的离子迁移能垒。资料来源： Max Karlsson, Jiajun Qin, Kaifeng Niu, Xiyu Luo, Johanna Rosen, Jonas Björk, Lian Duan, Weidong Xu, Feng Gao
蓝色发光二极管代表了当代照明和显示技术领域的基本元素。与III-V、有机和量子点LED等主流技术一样，开发高效稳定的蓝色钙钛矿发光二极管(PeLEDs)是一项艰巨的挑战。
在过去几年中，研究界经历了蓝色 PeLEDs 外部量子产率的显著提升，使其更接近更成熟技术的水平。然而，这些蓝光 PeLEDs仍然面临着一个明显的致命弱点—缺乏运行稳定性。即使在相对温和的工作条件下，它们的半衰期也会从几十秒延长到几分钟。这个问题已成为其未来商业可行性的关键障碍。由中国西北工业大学徐卫东教授和瑞典林雪平大学高锋教授领导的研究小组找到了蓝色 PeLEDs 工作寿命短的原因。研究成果发表在《Frontiers of Optoelectronics》上，题为《氯化物对蓝色发光混合卤化物过氧化物晶体不稳定性的影响》。
通常，混合氯化物/溴化钙钛矿用于产生理想的蓝光发射。然而，研究人员发现了一个违反直觉的事实:即使是微量的氯离子负载也会对这些器件的使用寿命产生巨大的负面影响。他们还发现，这样的问题是一个内在的问题，氯离子在混合溴化物/氯化物钙钛矿中具有非常低的迁移能垒，使得它们在电偏压下迅速离开钙钛矿膜。这些发现强调了在蓝色钙钛矿发射体中固定氯离子的创新策略的必要性。
