Regulación con ligandos de doble cadena corta para mejorar el rendimiento de puntos cuánticos MAPbBr3 y aplicaciones de pantalla LED de amplio gamut

LI Gongming ,  

CAI Junhu ,  

LAI Wenzong ,  

CHEN Xiaogang ,  

ZHA Nan ,  

YE Yun ,  

XU Sheng ,  

GUO Tailiang ,  

CHEN Enguo ,  

摘要

Los puntos cuánticos (Quantum dots), gracias a su tamaño ajustable, alta eficiencia cuántica de fotoluminiscencia (PLQY) y absorción espectral amplia, muestran un rendimiento óptico sobresaliente, convirtiéndolos en una opción ideal para la capa de conversión de color de LED en pantallas de amplio gamut cromático y color completo. En particular, los puntos cuánticos de perovskita MAPbBr3 (PQDs) no solo tienen un proceso de síntesis simple, sino que también poseen excelentes propiedades optoelectrónicas, lo que los convierte en materiales con un gran potencial comercial. Sin embargo, después de la síntesis, los ligandos en la superficie de los MAPbBr3 PQDs se desprenden fácilmente, lo que provoca un aumento en la densidad de estados defectuosos superficiales, haciéndolos menos estables frente a factores ambientales como agua y oxígeno, y finalmente reduciendo su PLQY. Este estudio propone una estrategia eficiente de síntesis en un solo paso de MAPbBr3 PQDs: mediante la técnica de redeposición asistida por ligandos (LARP), y usando de manera innovadora el ligando ácido 2-hexildecanoico (DA) para reemplazar el ácido oleico tradicional (OA), se sintetizaron con éxito MAPbBr3 PQDs con alta estabilidad y elevado PLQY a temperatura ambiente. En comparación con el ligando OA de cadena larga simple, el ligando DA de doble cadena corta puede establecer enlaces de coordinación más fuertes con los MAPbBr3 PQDs. La fuerte interacción entre el ligando y los PQDs ayuda a pasivar completamente los defectos de la red, reduciendo los procesos no radiativos y mejorando la estabilidad ambiental del material. Por lo tanto, los MAPbBr3 PQDs modificados con ligando DA no solo muestran un PLQY de hasta 87.8%, sino también una mayor estabilidad en ambientes con agua y oxígeno. A temperatura ambiente, el pico PL de los MAPbBr3 PQDs modificados con DA se mantiene al 68.3% después de medio mes, mientras que los PQDs modificados con OA muestran un apagamiento casi total de la fluorescencia. Posteriormente, los PQDs MAPbBr3 de emisión verde modificados con DA, los PQDs CsPbBrI2 de emisión roja y los PQDs CsPbCl1.5Br1.5 de emisión azul se encapsularon en un ambiente de poliestireno (PS) para formar películas que reemplazan a los fósforos tradicionales en la capa de conversión de color de dispositivos LED, logrando un rango de color del 137.09% del estándar NTSC.

关键词

MAPbBr3 PQDs;ligando DA;estabilidad;amplio gamut;LED

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