福州大學：鈣鈦礦量子點界面誘導結晶度增強

一、成果簡介

高色純度、寬色域的鈣鈦礦量子點發光二極管(QLEDs)在下一代顯示技術中具有良好的應用前景。然而，膠體鈣鈦礦量子點(PQDs)在成膜過程中可能會引入大量缺陷，不利于器件的發光效率。同時，PQDs的無序成膜會形成界面缺陷，降低器件性能。

本文報道了一種界面誘導結晶度增強(IICE)策略，以提高空穴傳輸層(HTL)/PQD界面上PQD的結晶度。結果表明，PQD薄膜中的Br -空位和界面缺陷都得到了良好的鈍化，泄漏電流也得到了抑制。我們實現的QLEDs的最大外部量子效率(EQE)為16.45%，電流效率(CE)為61.77 cd/ a，性能提高到控制器件的兩倍以上。

IICE策略為提高PQD薄膜的結晶度，從而提高QLEDs的性能，為未來顯示領域的應用鋪平了新的道路。

二、圖文導讀

圖1 IICE策略。(a?c)原始PQD和ABr-PQD薄膜的吸收光譜和PL光譜，PLQY和TRPL。(d)PQDs的Pb 4f能譜。(e) XPS測得的Br/Pb原子比。(f)原始PQD和ABr-PQD薄膜的XRD譜圖。(g, h)無LiBr層和有LiBr層的HTL / PQDs界面的高分辨率TEM圖像。插圖顯示了原始PQD和LiBr-PQD薄膜的XRD光譜。IICE戰略模式。

圖2 器件的載流子動力學。(a)純孔器件結構示意圖。(b)純孔控制器件和LiBr-QLEDs的J?V曲線。(c)純空穴裝置陷阱密度計算結果。(d)純電子器件結構示意圖。(e)用于控制和LiBr -QLEDs的純電子器件的J?V曲線。(f)純電子器件的阱密度計算結果。

圖3 具有ABr層的高性能QLEDs。(a) ABr-QLEDs結構圖。(b)在HTL /PQDs之間插入ABr層的QLEDs橫切面圖。(c)對照和ABr-QLEDs的EL光譜。插圖是qled的電致發光照片。(d)對照和ABr-QLEDs的J?V?L圖。(e)器件的EQE和(f) CE隨電流密度的函數關系。

圖4 具有LiBr層的高性能QLEDs。(a) 0 ~ 4 nm LiBr層QLEDs的J?V?L圖。(b)器件的EQE與電流密度的關系。(c)器件的CE與電流密度的函數關系。(d)最優器件J?V?L圖。(e)最優器件的EQE和CE隨電流密度的函數。(f)對照QLEDs與LiBr-QLEDs的最大EQE統計圖。

三、論文信息

Interface-Induced Crystallinity Enhancement of Perovskite Quantum Dots for Highly Efficient Light-Emitting Diodes

Kaiyu Yang, Jinping Zheng, Jinliang Mao, Haobing Zhao, Songman Ju, QingKai Zhang, Zhihan Lin, Yongshen Yu, and Fushan Li*

Cite this: ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15, 33, 40062–40069

Publication Date:August 8, 2023

https://doi.org/10.1021/acsami.3c07302