Quantenpunkte (Quantum dots) zeigen dank ihrer größenverstellbaren Eigenschaften, hervorragenden photolumineszenten Quanten-Ausbeute (PLQY) und breitem Spektralabsorptionsbereich herausragende optische Eigenschaften, was sie zur idealen Materialwahl für Farbkonvertierungsschichten in Vollfarb-Weitfarb-LED-Displays macht. Insbesondere MAPbBr₃ Perowskit-Quantentupfen (PQDs) zeichnen sich durch eine einfache Herstellungsweise sowie exzellente photoelektrische Eigenschaften aus und gelten daher als material mit hohem kommerziellem Potenzial. Allerdings lösen sich die Liganden an der Oberfläche von synthetisierten MAPbBr₃ PQDs leicht ab, was zu einer erhöhten Dichte an Oberflächendefekten führt. Dies beeinträchtigt die Stabilität gegenüber Umweltfaktoren wie Wasser und Sauerstoff und führt letztlich zu einer weiteren Reduktion der PLQY. Diese Studie schlägt eine effiziente Ein-Schritt-Synthesestrategie für MAPbBr₃ PQDs vor: durch ligandunterstützte Remobilisationstechnik (LARP) und die innovative Verwendung von 2-Hexyldecansäure (DA)-Liganden anstelle des herkömmlichen Ölsäure(OA)-Liganden wurde erfolgreich MAPbBr₃ PQDs mit herausragender Stabilität und hoher PLQY bei Raumtemperatur synthetisiert. Im Vergleich zum OA-Liganden mit einer langen Kohlenstoffkette kann der doppelkettige DA-Ligand stärkere Koordinationsbindungen mit MAPbBr₃ PQDs eingehen. Die starke Wechselwirkung zwischen Liganden und PQDs trägt zur vollständigen Passivierung von Kristalldefekten bei, wodurch nichtstrahlende Prozesse abgeschwächt und die Umweltstabilität des Materials verbessert werden. Somit zeigen DA-modifizierte MAPbBr₃ PQDs eine PLQY von bis zu 87,8 % und eine höhere Stabilität in wässrigen und sauerstoffhaltigen Umgebungen. Bei Raumtemperatur bleibt der PL-Peak der DA-modifizierten MAPbBr₃ PQDs nach zwei Wochen Lagerung bei 68,3 % des ursprünglichen Wertes, während OA-modifizierte PQDs eine nahezu vollständige Fluoreszenzlöschung zeigen. Anschließend wurden grün emittierende DA-modifizierte MAPbBr₃ PQDs, rot emittierende CsPbBrI₂ PQDs und blau emittierende CsPbCl_1.5Br_1.5 PQDs in einer Polystyrol (PS)-Umgebung beschichtet und zu Filmen ausgehärtet, die traditionelle Phosphoren in der Farbkonversionsschicht von LED-Displays ersetzen und eine Farbraumabdeckung von 137,09 % des NTSC-Standards erreichen.

MAPbBr₃ PQDs;DA-Ligand;Stabilität;Breitgamut;LED