Ученые из Университета Линчёпинга вместе со своими коллегами из Китая показали, как получить эффективные перовскитные светодиоды. В статье, опубликованной в журнале Nature Communications, они дают рекомендации по производству высококачественных перовскитных излучателей света для высокоэффективных перовскитных светодиодов.
Полученные из растворов перовскиты содержат большое количество дефектов, которые, в основном, представляют собой галогенидные вакансии, поэтому необходим эффективный контроль кристаллизации перовскита для получения высокопроизводительных оптоэлектронных устройств. Исследовательская группа из Университета Линчёпинга под руководством старшего преподавателя Фенга Гао (Feng Gao) в сотрудничестве с учеными из Нанкинского технического университета и Университета Сучжоу в Китае в настоящее время изучает, как прекурсоры и межфазовые границы влияют на процесс кристаллизации перовскитов.
«Мы и несколько других групп исследователей обнаружили, что простым добавлением дополнительных органических галогенидов в прекурсор можно пассивировать дефекты и добиться формирования высокоэмиссионных пленок перовскита», — сказал Чжунчэн Юань (Zhongcheng Yuan), аспирант кафедры физики, химии и биологии Университета Линчёпинга и ведущий автор статьи. Однако переизбыток органических галогенидов препятствует кристаллизации и приводит к формированию низкоэмиссионных слоев перовскита и получению неэффективных светодиодов.
В настоящее время ученые решают эту проблему, поддерживая кристаллизацию перовскита оксидом металла (ZnO), который помогает удалить подходящее количество дополнительных органических катионов и повышает эффективность кристаллизации. В статье для Nature Communications описано, как химические реакции между различными слоями оксидов металлов и слоями перовскита влияют на свойства тонких пленок перовскитов и, следовательно, на эффективность светодиодов.
Это открытие в сочетании с ранее достигнутыми той же группой ученых результатами в сфере работы с дефектами в перовскитах, позволило им создать эффективные перовскитовые светоизлучающие пленки в лаборатории. Полученные светодиоды ближнего инфракрасного диапазона обеспечивают квантовую эффективность на уровне 19,6%, то есть 19,6% электронов, подаваемых на устройство, излучаются в виде света (фотонов), и это один из лучших показателей для светодиодов на основе перовскита в мире.