您當(dāng)前所在的位置：網(wǎng)站首頁(yè)>應(yīng)用領(lǐng)域>鹵化鉛鈣鈦礦量子點(diǎn)

鹵化鉛鈣鈦礦量子點(diǎn)

作者：上海尤譜光電科技有限公司來(lái)源：本站發(fā)布日期：2022-5-16 14:25:33 點(diǎn)擊次數(shù)：1427

廈門大學(xué)解榮軍教授團(tuán)隊(duì)-高效、高穩(wěn)定鈣鈦礦量子點(diǎn)及其發(fā)光二極管應(yīng)用研究進(jìn)展

研究背景

鹵化鉛鈣鈦礦量子點(diǎn)（perovskite quantum dots, PeQDs）具有光致發(fā)光量子產(chǎn)率（photoluminescence quantum yield, PLQY）高、熒光半峰寬窄、發(fā)光可調(diào)性強(qiáng)以及合成過(guò)程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因而有望作為光轉(zhuǎn)變層或發(fā)光層應(yīng)用于光致發(fā)光（PL）或電致發(fā)光（EL）發(fā)光二極管（light-emitting diodes, LEDs）顯示器。但是，PeQDs的化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，在外部條件（如光、熱、水和氧氣等）作用下，PeQDs表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)破壞鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致PeQDs熒光猝滅。盡管研究人員通過(guò)單一的表面配體工程、組分調(diào)控工程或框架封裝等策略在一定程度上改善了PeQDs抵抗光、熱、水或氧氣的能力，但在多種因素（藍(lán)光和熱）的協(xié)同作用下，PeQDs 的可靠性仍舊不如人意，嚴(yán)重限制了其未來(lái)在超寬色域Mini-LED顯示領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。

研究重點(diǎn)、創(chuàng)新點(diǎn)、成果

廈門大學(xué)解榮軍教授團(tuán)隊(duì)將組分調(diào)控工程與框架封裝有機(jī)結(jié)合，設(shè)計(jì)和制備綠色CsPbBr₃:Sr/PbBr(OH)/分子篩（CsPbBr₃:Sr/PbBr(OH)/MS）復(fù)合發(fā)光材料，不僅具有優(yōu)異的發(fā)光性能，而且表現(xiàn)出超強(qiáng)的綜合穩(wěn)定性。通過(guò)調(diào)節(jié)合成溫度、鹵化物與分子篩質(zhì)量比以及Sr離子摻雜濃度等合成條件，優(yōu)化制備工藝，復(fù)合發(fā)光材料的PLQY最高可達(dá)75%。復(fù)合物發(fā)光材料浸泡水中200天后，其PLQY仍然保持初始值的99.5%。在藍(lán)光（150 mW/cm²）和水協(xié)同作用下92天后，它們的PLQY仍然保持初始值的63.1%。隨后，系統(tǒng)研究環(huán)境溫度對(duì)復(fù)合發(fā)光材料發(fā)光性能的影響規(guī)律。當(dāng)環(huán)境溫度提升至127℃后，熒光強(qiáng)度可保持室溫強(qiáng)度的56.2%，且恢復(fù)至室溫后熒光強(qiáng)度仍然可保持96.2%。進(jìn)一步研究其藍(lán)光和熱（85℃）協(xié)同作用720分鐘后，復(fù)合物發(fā)光材料的熒光強(qiáng)度衰減為初始強(qiáng)度的54%，遠(yuǎn)優(yōu)于商用綠色鎘基核殼量子點(diǎn)（240分鐘后衰減為初始值的14.5%）。基于此，他們使用該綠色復(fù)合發(fā)光材料與藍(lán)光Mini-LED芯片結(jié)合制備了高效、可靠的綠色和白色發(fā)光Mini-LEDs。其中，綠色發(fā)光的Mini-LEDs的最高外量子效率（EQE）為36.5%，其亮度是使用未摻雜PeQDs的Mini-LEDs的72倍；白光Mini-LEDs表現(xiàn)出較高的光效（86 lm/W）和超寬色域（124% NTSC或93% Rec. 2020標(biāo)準(zhǔn)）。以上結(jié)果表明，綠色CsPbBr₃:Sr/PbBr(OH)/MS復(fù)合發(fā)光材料在有源陣列Mini-LEDs顯示或Mini-LEDs背光顯示方面上有巨大的應(yīng)用潛力。

此外，解榮軍教授團(tuán)隊(duì)在深紅色鈣鈦礦發(fā)光二極管（perovskite light-emitting diodes, PeLEDs）方面也取得突破性研究進(jìn)展。采用離子摻雜工程和表界面工程協(xié)同策略，將基于CsPbI₃量子點(diǎn)的深紅色PeLEDs器件的EQE從7.2%提升至21.8%，創(chuàng)造歷史新記錄。

在上述研究成果中，發(fā)光材料的熒光量子效率（PLQY）采用的上海尤譜光電科技有限公司提供濱松C11347-11型Quantaurus-QY絕對(duì)量子產(chǎn)率測(cè)量系統(tǒng)。通過(guò)比較不同合成溫度、鹵化物與分子篩質(zhì)量比以及Sr離子摻雜濃度下樣品的PLQY，優(yōu)化樣品制備工藝，可以獲得光學(xué)性質(zhì)最佳的CsPbBr₃:Sr/PbBr(OH)/MS復(fù)合發(fā)光材料，其PLQY最高可達(dá)75%。使用C9920-12型電致發(fā)光外量子產(chǎn)率測(cè)量系統(tǒng)測(cè)試深紅色PeLEDs器件外量子效率（EQE）、電致發(fā)光光譜、亮度等光學(xué)參數(shù)。

C11347-11型Quantaurus-QY絕對(duì)量子產(chǎn)率測(cè)量?jī)x操作簡(jiǎn)單，加載樣品后幾秒內(nèi)就能得到結(jié)果，非常容易上手，且儀器不易損壞，容錯(cuò)率高，對(duì)新手較為友好。同時(shí)，無(wú)論是溶液、薄膜、固體粉末都可以測(cè)，可以滿足絕大部分使用需求。C9920-12型電致發(fā)光外量子產(chǎn)率測(cè)試系統(tǒng)光譜分辨率高，可視化程度高，數(shù)據(jù)顯示直觀明了。此外，儀器測(cè)試數(shù)據(jù)比較精確，測(cè)試數(shù)據(jù)受到全球科研人員的認(rèn)可。在以上設(shè)備助力下，研究團(tuán)隊(duì)在Nano Energy、ACS Applied Materials & Interfaces、Advanced Optical Materials等知名期刊上發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文。

文章出處

1. 題目：Ultrastable and highly efficient green-emitting perovskite quantum dot composites for Mini-LED displays or backlights

期刊：《Nano Energy》

DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.107003

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221128552200088X

2. 題目：Highly stable CsPbI₃:Sr²⁺ nanocrystals with near-unity quantum yield enabling perovskite light-emitting diodes with an external quantum efficiency of 17.1%

期刊：《Nano Energy》

DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106033

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285521002913?via%3Dihub

3. 題目：Passivation Layer of Potassium Iodide Yielding High Efficiency and Stable Deep Red Perovskite Light-Emitting Diodes

期刊：《ACS Applied Materials & Interfaces》

DOI: 10.1021/acsami.2c00621

原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c00621?ref=pdf

設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)照及特點(diǎn)

EQE外量子效率測(cè)量系統(tǒng)C9920-12

EQE外量子效率測(cè)量系統(tǒng)C9920-12現(xiàn)場(chǎng)照1.jpg