Nano Letters：基于低溫原位動態熱輔助結晶技術的高效柔性 無機鈣鈦礦LED

【引言】

目前，無機鈣鈦礦材料由于其優越的光學與電學性質受到了廣泛關注。制備鈣鈦礦薄膜的方法有很多，但是用傳統的旋涂法等工藝制備的無機鈣鈦礦薄膜質量往往都不高。在加熱以去除溶劑和表面活性劑的過程中，快速蒸發往往會產生不均勻的薄膜形貌，容易出現針孔、裂紋等缺陷。特別是CsX類材料，其在溶劑中的溶解度較低，并且在制備過程中需要較高的（＞150℃）退火溫度，這些缺點嚴重限制此類材料在柔性LED器件方面的實際應用。因此，迫切需要開發能克服這些局限性的薄膜制備方法，以制備高效可靠的無機PeLEDs。

【成果簡介】

近日，在吉林大學段羽團隊與美國加州大學洛杉磯分校?Yang Yang教授課題組合作，在無機鈣鈦礦LED的制備過程中引入了低溫原位動態熱輔助結晶技術。研究團隊利用該項技術在柔性PET襯底上直接制備了高質量的CsPbBr₃薄膜，同時系統地研究了低溫原位動態熱輔助結晶技術對CsPbBr₃薄膜的形貌和結晶過程產生的影響。研究結果證實，利用原位動態熱輔助結晶技術可以對CsPbBr₃薄膜的晶粒尺寸和致密性進行調控。基于此項技術制備的PeLED器件最大亮度為17350 cd/m²，最大的電流效率為10.3cd/A，而啟亮電壓（@ 1 cd/m²）僅為2.1 V。此外，在初始亮度為500 cd/m²時，其半T₅₀超過400分中國，這一結果是相關文獻中最好報道之一。相關成果以題為“Efficient Flexible Inorganic Perovskite Light-Emitting Diodes?Fabricated with CsPbBr₃?Emitters Prepared via Low-Temperature in?Situ Dynamic Thermal Crystallization”發表在了Nano Letters雜志。這一結果為無機鈣鈦礦材料在柔性LED的方面的應用開辟了一條新路。

【圖文導讀】

圖1.?低溫原位動態熱輔助結晶技術的工藝過程示意圖以及基于此項技術制備的CsPbBr₃薄膜表面形貌與表面相對功函數表征。

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圖2.?基于低溫原位動態熱輔助結晶技術制備的CsPbBr₃薄膜結晶性表征。

圖3.?基于低溫原位動態熱輔助結晶技術制備的CsPbBr₃薄膜結晶性動力學分析。

圖4.?CsPbBr₃?PeLED 器件電學性能表征。

論文地址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c01550

本文由吉林大學段羽團隊投稿。