高效柔性无机钙钛矿LED优越的光学电学性质学术资讯

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【引言】目前，无机钙钛矿材料由于其优越的光学与电学性质受到了广泛关注。制备钙钛矿薄膜的方法有很多，但是用传统的旋涂法等工艺制备的无机钙钛矿薄膜质量往往都不高。在加热以去除溶剂和表面活性剂的过程中，快速蒸发往往会产生不均匀的薄膜形貌，容易出现针孔、裂纹等缺陷。特别是CsX类材料，其在溶剂中的溶解度较低，并且在制备过程中需要较高的（＞150℃）退火温度，这些缺点严重限制此类材料在柔性LED器件方面的实际应用。因此，迫切需要开发能克服这些局限性的薄膜制备方法，以制备高效可靠的无机PeLEDs。

【成果简介】近日，在吉林大学段羽团队与美国加州大学洛杉矶分校 Yang Yang教授课题组合作，在无机钙钛矿LED的制备过程中引入了低温原位动态热辅助结晶技术。研究团队利用该项技术在柔性PET衬底上直接制备了高质量的CsPbBr3薄膜，同时系统地研究了低温原位动态热辅助结晶技术对CsPbBr3薄膜的形貌和结晶过程产生的影响。研究结果证实，利用原位动态热辅助结晶技术可以对CsPbBr3薄膜的晶粒尺寸和致密性进行调控。基于此项技术制备的PeLED器件最大亮度为17350 cd/m2，最大的电流效率为10.3cd/A，而启亮电压（@ 1 cd/m2）仅为2.1 V。此外，在初始亮度为500 cd/m2时，其半T50超过400分中国，这一结果是相关文献中最好报道之一。相关成果以题为“Efficient Flexible Inorganic Perovskite Light-Emitting Diodes Fabricated with CsPbBr3 Emitters Prepared via Low-Temperature in Situ Dynamic Thermal Crystallization”发表在了Nano Letters杂志。这一结果为无机钙钛矿材料在柔性LED的方面的应用开辟了一条新路。【图文导读】图1. 低温原位动态热辅助结晶技术的工艺过程示意图以及基于此项技术制备的CsPbBr3薄膜表面形貌与表面相对功函数表征。

图2. 基于低温原位动态热辅助结晶技术制备的CsPbBr3薄膜结晶性表征。

图3. 基于低温原位动态热辅助结晶技术制备的CsPbBr3薄膜结晶性动力学分析。

图4. CsPbBr3 PeLED 器件电学性能表征。

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