পেরোভস্কাইট ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্ট ডিভাইস (PeLEDs) ক্ষেত্রে, বানোয়াট পদ্ধতির অভাবের কারণে নীল ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্ট ডিভাইসগুলির কার্যকারিতা অন্যান্য অনুরূপ ডিভাইসগুলির থেকে পিছিয়ে রয়েছে। এখানে, বেইজিং ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি, ডালিয়ান রিসার্চ ইনস্টিটিউট অফ কেমিক্যাল ফিজিক্স, চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্স, এবং সাংহাই ইনস্টিটিউট অফ অ্যাপ্লায়েড ফিজিক্স, চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেসের গবেষকরা 2-ফেনাইলথাইলামাইন ব্রোমাইড (PEABr) এবং 3,3-ডিফেনাইলপ্রোপিলামাইন ব্রোমাইড (DPPABr) ব্যবহার করেছেন। . সিটুতে CsPbClBr2 ন্যানোক্রিস্টালাইন ফিল্ম প্রস্তুত করতে মিশ্র লিগান্ডের )। দুটি লিগ্যান্ড একত্রে মিশ্রিত করার ফলে একটি সংকীর্ণ কোয়ান্টাম ওয়েল প্রস্থ বন্টন গঠনের কারণে ফোটোলুমিনিসেন্স কোয়ান্টাম ফলন 60 শতাংশের মতো উচ্চতার সাথে 470 এনএম এ একটি শক্তিশালী নীল আলো নির্গমন ঘটে। এই ভিত্তিতে, 473 এনএম-এ সর্বাধিক 8.8 শতাংশ বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা সহ একটি অত্যন্ত দক্ষ নীল পেরোভস্কাইট ডিভাইস পাওয়া গেছে।
The related paper was published in the journal Nature Communication with the title "Dimension control of in situ fabricated CsPbClBr2 nanocrystal films toward efficient blue light-emitting diodes".
Perovskite light-emitting diodes (PeLEDs) have emerged as an emerging display technology due to their high color purity, high external quantum efficiency (EQE), and solution processability. Taking advantage of the ionic properties of metal halide perovskites, PELEDs can be directly fabricated by an in-situ fabrication technique of spin-coating perovskite precursor solutions on target substrates. Since room-temperature-operating perovskite electroluminescence (EL) devices were first reported in 2014, green, red, and near-infrared PeLEDs have achieved maximum EQEs of over 20 percent , comparable to organic light-emitting diodes and quantum dot light-emitting diodes. However, the performance of blue PeLEDs still lags behind their green, red, and near-infrared light-emitting diodes, especially for display applications in the pure blue region (455–475 nm), which is an obstacle to the development of full-color display technologies.
সাধারণভাবে, পেরোভস্কাইট-টাইপ ইমিটারের বর্ণালী মড্যুলেশন গঠন, আকার, এবং/অথবা আকারের টিউনিং দ্বারা অর্জন করা যেতে পারে। বাল্ক পেরোভস্কাইটের আকার কমিয়ে বা মিশ্র হ্যালাইড প্রবর্তন করে, নীল নির্গমন সহ ত্রিমাত্রিক পেরোভস্কাইট ন্যানোক্রিস্টাল সফলভাবে প্রস্তুত করা হয়েছিল। যাইহোক, এই ধরনের ছোট-আকারের পেরোভস্কাইট ন্যানোক্রিস্টালগুলির উপর ভিত্তি করে নীল ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্ট ডিভাইসগুলির দক্ষতা এবং স্থিতিশীলতার সমস্যাগুলি মূলত জটিল পরিশোধন এবং ফেজ বিভাজনের কারণে।
উচ্চ-দক্ষতা নীল PeLEDs অর্জনের আরেকটি কৌশল হল একাধিক কোয়ান্টাম কূপ সহ আধা-টু-মাত্রিক (অর্ধ-2D) পেরোভস্কাইট কাঠামো তৈরি করা। এই কোয়াসি-2ডি পেরোভস্কাইটের ফটোলুমিনেসেন্স (পিএল) বৈশিষ্ট্যগুলি ছোট থেকে বড় এন ডোমেনে শক্তি স্থানান্তরের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। এটি পাওয়া গেছে যে একটি ফ্ল্যাট কোয়াসি-2ডি পেরোভস্কাইট কোয়ান্টাম ওয়েল উইডথ ডিস্ট্রিবিউশন (QWD) ক্যারিয়ার পরিবহনের সুবিধার্থে এবং উচ্চ-পারফরম্যান্স ফটোভোলটাইক ডিভাইসগুলি উপলব্ধি করার জন্য অতিরিক্ত শক্তির ক্ষতি হ্রাস করার জন্য অপরিহার্য। যাইহোক, EL ডিভাইসগুলিতে QWD এর প্রভাব কম অধ্যয়ন করা হয়।
এটা জানা যায় যে QWD পূর্ববর্তী মিশ্রণের অনুপাত সামঞ্জস্য করে বা লিগ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং দ্বারা নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। এখানে, এটি প্রদর্শিত হয় যে দ্বৈত লিগ্যান্ডের ব্যবহার সিটুতে প্রস্তুত CsPbClBr2 ন্যানোক্রিস্টালাইন ফিল্মের QWD নিয়ন্ত্রণ করার জন্য একটি কার্যকর কৌশল। 2-ফেনাইলথাইলামাইন ব্রোমাইড (PEABr) হল ছোট n ডোমেইন গঠনের জন্য একটি দক্ষ লিগ্যান্ড, যখন 3,3-ডিফেনিলপ্রোপাইলমাইন ব্রোমাইড (DPPABr) হল বড় এন মান গঠনের জন্য একটি দক্ষ লিগ্যান্ড। দুটি লিগ্যান্ডের অনুপাতের একটি ন্যায়সঙ্গত পছন্দ n=4 এর কেন্দ্রীয় আধিপত্য সহ QWD কে সংকুচিত করতে পারে।
এই দক্ষ আকার নিয়ন্ত্রণ দক্ষ শক্তি স্থানান্তরকে সহজতর করে, যার ফলে 470 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্যে শক্তিশালী নীল আলো নির্গমন হয় এবং PL কোয়ান্টাম ফলন (PLQY) 60 শতাংশ পর্যন্ত। ছোট n ডোমেন এবং বড় n ডোমেন গঠনের প্রবণতা সহ ডুয়েল লিগ্যান্ডগুলিকে ব্যবহার করা হল উন্নত PL বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য সংকীর্ণ QWD অর্জনের একটি বহুমুখী কৌশল। PEABr এবং DPPABr মিশ্রিত করে তৈরি করা অপ্টিমাইজ করা পাতলা ফিল্মগুলির উপর ভিত্তি করে, 473 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্যে সর্বাধিক 8.8 শতাংশ EQE সহ একটি উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন নীল ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্স ডিভাইস পাওয়া গেছে। (পাঠ্য: আইসিন জিওরো স্টার)
চিত্র 1 CsPbClBr2 ন্যানোক্রিস্টালাইন পাতলা ছায়াছবির কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য। CsPbClBr2 ন্যানোক্রিস্টালাইন পাতলা ফিল্মের ইন-সিটু প্রস্তুতি প্রক্রিয়ার পরিকল্পিত চিত্র। DPPABr এবং PEABr এর বিভিন্ন অনুপাত সহ CsPbClBr2 ন্যানোক্রিস্টালাইন ফিল্মের GIWAXS প্যাটার্নের অবিচ্ছেদ্য তীব্রতা q এর মধ্যে সম্পর্ক অধ্যয়ন করা হয়েছিল।
চিত্র 2 CsPbClBr2 ন্যানোক্রিস্টালাইন পাতলা ছায়াছবির অপটিক্যাল পরিমাপ। স্থির-স্টেট ফটোলুমিনেসেন্স স্পেকট্রা, শোষণ বর্ণালী এবং B-DPPABr এবং PEABr এর বিভিন্ন অনুপাত সহ CsPbClBr2 ন্যানোক্রিস্টালাইন ফিল্মের PLQYs অধ্যয়ন করা হয়েছিল।
Fig. 3 The effect of QWD on its carrier dynamics. a, b Peak FWHM evolution extracted from broad bleached peaks (425–470 nm) of D0P8, D4P4 and D8P0 samples. c Schematic illustration of the carrier behavior after excitation. The carrier recombination process can be divided into five stages: I, carrier formation; II, exciton transfer; III, charge transfer; IV, reverse charge transfer; V, continuous charge transfer and recombination.
Figure 4 Blue perovskite device features. Energy level diagram of an electroluminescent device. Cross-sectional TEM image of a multilayer electroluminescent device. c EL spectra at 3.6, 4.4 and 5.2V forward bias. d Current density-brightness-voltage characteristics of the best performing device. EQE – Voltage characteristics of optimal performance equipment. f Maximum EQE histogram of 28 devices.
