Quantenpunkte (Quantum dots) zeigen aufgrund ihrer größenabhängigen Einstellbarkeit, ausgezeichneten photolumineszenten Quantenausbeute (PLQY) und breitem Absorptionsspektrum herausragende optische Eigenschaften, wodurch sie die ideale Materialwahl für Farbumwandlungsschichten in Vollfarb-Breitfarbspektrum-LED-Displays darstellen. Insbesondere MAPbBr₃ Perowskit-Quantenpunkte (PQDs) zeichnen sich nicht nur durch eine einfache Herstellung, sondern auch durch hervorragende optoelektronische Eigenschaften aus und gelten als kommerziell vielversprechende Materialien. Allerdings fallen die Liganden auf der Oberfläche von MAPbBr₃ PQDs nach der Synthese leicht ab, was zu einer erhöhten Dichte von Oberflächendefektzuständen führt. Dies verringert ihre Stabilität gegenüber Wasser- und Sauerstoffeinwirkungen und führt zu einer weiteren Reduzierung der PLQY. In dieser Studie wird eine effiziente Ein-Schritt-Synthesestrategie für MAPbBr₃ PQDs vorgeschlagen: Mittels ligandassistierter Reabscheidungstechnologie (LARP) und innovativem Ersatz der herkömmlichen Ölsäure (OA)-Liganden durch 2-Hexyldecansäure (DA)-Liganden wurde erfolgreich eine MAPbBr₃ PQDs-Synthese mit ausgezeichneter Stabilität und hoher PLQY bei Raumtemperatur realisiert. Im Vergleich zu einzelnen langkettigen OA-Liganden bilden die doppelten kurzkettigen DA-Liganden stärkere koordinative Bindungen mit MAPbBr₃ PQDs. Die starke Wechselwirkung zwischen Liganden und PQDs trägt zu einer umfassenden Passivierung von Kristallitdefekten bei, wodurch nichtstrahlende Prozesse gemindert und die Umweltstabilität des Materials verbessert werden. Daher zeigen DA-modifizierte MAPbBr₃ PQDs eine PLQY von bis zu 87,8 % sowie eine höhere Stabilität in Wasser- und Sauerstoffumgebung. Bei Raumtemperatur hält das PL-Peak von DA-modifizierten MAPbBr₃ PQDs nach zweiwöchiger Lagerung noch 68,3 % des ursprünglichen Werts, während OA-modifizierte PQDs nahezu vollständiges Fluoreszenzauslöschen zeigen. Anschließend wurden die grün emittierenden DA-modifizierten MAPbBr₃ PQDs, die rot emittierenden CsPbBrI₂ PQDs und die blau emittierenden CsPbCl_1.5Br_1.5 PQDs in einer Polystyrol-(PS)-Umgebung beschichtet und ausgehärtet, um herkömmliche Phosphore in der Farbumwandlungsschicht von LED-Display-Geräten zu ersetzen, wobei der Farbraum 137,09 % des NTSC-Standards erreichte.

MAPbBr₃ PQDs;DA-Ligand;Stabilität;Breitfarb-Gamut;LED