Recentemente, o equipo de investigación do profesor Xiao Zhengguo da Escola de Física da Universidade de Ciencia e Tecnoloxía de China, o Laboratorio Clave de Física de Materiales Cuánticos Fortemente Acoplados da Academia Chinesa de Ciencias e o Centro Nacional de Investigación de Ciencia de Materiales a Microescala de Hefei avances no campo da preparación de perovskita monocristal eficiente e estableLEDs.

O equipo de investigación cultivou cristais simples de perovskita de gran superficie e ultrafinos de alta calidade mediante o método de restrición de espazo e preparou LED de cristal único de perovskita cun brillo de máis de 86.000 cd/m2 e unha vida útil de ata 12.500 h. primeira vez, que deu un paso importante cara á aplicación do LED de perovskita ao ser humanoiluminación. Os logros relevantes, titulados "Diodos emisores de luz de perovskita monocristal alto brillante e estable", publicáronse en Nature Photonics o 27 de febreiro.

A perovskita de halogenuros metálicos converteuse nunha nova xeración de materiais de iluminación e pantallas LED debido á súa lonxitude de onda sintonizable, a súa estreita anchura de medio pico e a súa preparación a baixa temperatura. Na actualidade, a eficiencia cuántica externa (EQE) do LED de perovskita (PeLED) baseado en película delgada policristalina superou o 20%, comparable ao LED orgánico comercial (OLED). Nos últimos anos, a vida útil da maioría dos informes de alta eficiencia perovskitadispositivos LEDvaría de centos a miles de horas, aínda quedando atrás dos OLED. A estabilidade do dispositivo verase afectada por factores como o movemento iónico, a implantación desequilibrada do portador e a calor en joule xerada durante o funcionamento. Ademais, a grave recombinación Auger en dispositivos de perovskita policristalina tamén limita o brillo dos dispositivos.

En resposta aos problemas anteriores, o equipo de investigación de Xiao Zhengguo utilizou o método de restrición de espazo para cultivar monocristais de perovskita no substrato in situ. Ao axustar as condicións de crecemento, introducindo aminas e polímeros orgánicos, a calidade do cristal mellorouse de forma efectiva, preparando así cristais sinxelos finos de MA0.8FA0.2PbBr3 de alta calidade cun espesor mínimo de 1,5 μ m. A rugosidade da superficie é inferior a 0,6 nm e o rendemento cuántico de fluorescencia interna (PLQYINT) alcanza o 90%. O dispositivo LED de cristal único de perovskita preparado con cristal único fino como capa emisora ​​de luz ten un EQE do 11,2%, un brillo de máis de 86000 cd/m2 e unha vida útil de 12500 h. Inicialmente alcanzou o limiar da comercialización e converteuse nun dos dispositivos LED de perovskita máis estables na actualidade.

O traballo anterior demostra plenamente que o uso de cristal único de perovskita como capa emisora ​​de luz é unha solución viable para o problema de estabilidade, e que o LED de cristal único de perovskita ten unha gran perspectiva no campo da iluminación e visualización humana.