Промежуточные слои помогут создать перовскиты для производительных светодиодов
Ученые из Университета Линчёпинга вместе с китайскими коллегами показали, как получить эффективные перовскитные светодиоды.
Результаты исследования представлены в Nature Communications. Статья содержит инструкции по производству высококачественных перовскитных излучателей и, соответственно, светодиодов, сообщает eurekalert.org.
Галоидные перовскиты легко приготовить путем недорогой обработки раствора металлических и органических галогенидов. Получившийся материал демонстрирует отличные оптические и электрические свойства, являясь перспективными кандидатами для оптоэлектрических устройств, вроде солнечных батарей, LED-светильников и фотодатчиков.
Структура имеет большое количество дефектов. В основном – галоидные вакансии. Из-за этого сложно контролировать кристаллизацию перовскита. Исследовательская группа Фэна Гао с коллегами из Нанкинского технического университета и Университета Сучжоу рассмотрели, как на процесс влияют исходные компоненты и поверхности контакта.
«Мы и несколько других команд выяснили, что введение дополнительного количества органических галоидов поможет повысить качество перовскитной пленки, — сказал докторант Чжунчэн юань из Университета Линчёпинга, первый автор работы. – Но добавка мешает кристаллизации. В результате падает проводимость перовскита».
Ученые решили проблему, поддержав кристаллизацию металлическим оксидом, ZnO. Он помог убрать достаточное количество дополнительных органических катионов. В статье рассказывается, как химические реакции между разными слоями металлического оксида и перовскита влияют на тонкие пленки материала и показатели светодиодов.
«Мы смогли управлять процессом, пользуясь природными свойствами оксида цинка. Он избирательно удаляет ненужные органические катионы, оставляя галоидные анионы», — сказал Сай Бай, один из главных авторов работы.
Новая структура обеспечила квантовую эффективность светодиодов ближнего инфракрасного спектра в 19,6%. Один из лучших показателей перовскитных LED-устройств в мире.
