Улучшение световых характеристик неорганического перовскита CsPbBr3 путем допирования FA+ и его применение в белых светодиодах

LIU Yuxin ,  

BIAN Ang ,  

摘要

Полупроводниковые материалы на основе перовскита получили широкое признание благодаря их выдающимся фотоэлектрическим свойствам, настраиваемой ширине запрещенной зоны, простоте изготовления и низкой стоимости, что открывает огромные перспективы применения в новых поколениях светодиодных дисплеев и фотоэлектрических устройств. Неорганические квантовые точки перовскита, такие как CsPbBr3, благодаря своим уникальным светоизлучающим свойствам стали центром внимания в области исследования перовскитного свечения. Однако их светоизлучающие характеристики и устойчивость к окружающей среде имеют определенные ограничения. В настоящей работе с помощью стратегии допирования органическими катионами и комплексного использования стационарной и временной спектроскопии систематически исследовано влияние допирования иона формиамидиния (FA+) на оптические свойства и устойчивость полностью неорганического перовскита CsPbBr3. Результаты показали, что допирование FA+ значительно улучшает светоизлучающие характеристики CsPbBr3, при этом максимальная интенсивность фотолюминесценции достигается при 20% содержании FA+, что примерно в 2.8 раза выше, чем у недопированного образца. Анализ температурно-зависимых люминесцентных спектров позволил определить энергию связи экситонов в Cs0.8FA0.2PbBr3 как 47.1 мэВ. Допирование FA+ снижает энергию продольных оптических фононов CsPbBr3, что способствует снижению скорости безызлучательных переходов и повышению квантового выхода люминесценции. Временная спектроскопия показала, что после допирования FA+ замедляется релаксация горячих экситонов и безызлучательная рекомбинация в CsPbBr3, что приводит к увеличению среднего времени жизни люминесценции с 13.68 нс до 19.56 нс и продлению времени жизни экситонов с 774.1 пс до 1319.2 пс. Светоизлучающие диоды на базе указанных квантовых точек Cs0.8FA0.2PbBr3 демонстрируют стабильное и идеальное белое свечение с цветовыми координатами (0.3784, 0.3163). Результаты подтверждают возможность регулирования оптических свойств квантовых точек CsPbBr3 с помощью допирования ионом формиамидиния, что обеспечивает руководство по дизайну и применению белых светодиодов.

关键词

органо-неорганический гибридный перовскит; допирование ионом формиамидиния; люминесцентный спектр; временная спектроскопия; белый светодиод

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website