Adv. Mater. ：基于有機-無機混合陽離子的雜化鈣鈦礦發光二極管

【引言】

近年來，有機無機雜化鈣鈦礦由于其極好的物理化學特性，例如高的消光系數，長的載流子擴散距離，帶隙可調以及高的載流子遷移率，成為了一種極好的LED發光材料。目前研究最多的便是基于MA（CH₃NH₃）基團的鈣鈦礦材料但是這種材料存在著固有的不穩定性，例如對水氧，溫度敏感，阻礙了其進一步的運用。

【成果簡介】

受到混合陽離子基團太陽能電池的啟發，南方科技大學孫小衛課題組在Adv. Mater.上報道，制備了一種基于混合陽離子基團的鈣鈦礦納米晶（FA_(1-x)Cs_xPbBr₃）并且將其制備成了LED器件。通過調節FA/Cs的比例，可以使其結晶程度以及光學性質發生改變，實現波長可調。由于Cs基團的加入，使得LED的發光強度達到了55005 cd/m²。并且鈣鈦礦材料的穩定性也有了極大地提高。

【圖文導讀】

圖1：所制備鈣鈦礦的形貌和結構表征

（a）所制備鈣鈦礦納米晶的形貌

（b）ABX3型鈣鈦礦的基本結構

（c）隨著FA_(1-x)Cs_xPbBr₃x的增加而產生的晶格收縮現象。

圖2：XRD及吸收和發射表征

（a）溶液中不同鈣鈦礦納米晶的照片

（b）FA_(1-x)Cs_xPbBr₃（x = 0 – 0.6）的XRD圖譜

（c）隨著Cs的變化產生的晶格條紋以及峰位的變化

（d）（e）FA_(1-x)Cs_xPbBr₃（x = 0 – 0.6）的吸收和發射光譜

圖3：器件結構及光譜性質

（a） 鈣鈦礦器件橫截面及器件結構示意圖

（b） 鈣鈦礦LED不同組件的能級示意圖

（c）? 鈣鈦礦納米晶較高的的二次電子結合能

（d） 鈣鈦礦納米晶的吸收邊緣區域

（e） 4V電壓驅動下的光致發光光譜及照片

圖4：器件的電學性質表征

（a）J-V曲線 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??（b）發光強度-電壓曲線

（c）內部量子效率-電流密度曲線 ? ? ? ? ??（d）電流密度-電流效率曲線

【小結】

在本文中，制備了一種FA_(1-x)Cs_xPbBr₃（x = 0 – 0.6）的鈣鈦礦納米晶，并且實現了隨著Cs含量的變化從而使得光譜移動。這種納米晶的最高發光強度達到了55005cd/m²，這項工作對于有機無機雜化鈣鈦礦的摻雜提供了一個新思路。

【文獻信息】

Hybrid Perovskite Light-Emitting Diodes Based on Perovskite Nanocrystals with Organic–Inorganic Mixed Cations（Adv. Mater. DOI:?10.1002/adma.201606405）

本文由材料人編輯部納米小組gyzdxhzy整理編譯，點我加入材料人編輯部。

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