近红外钙钛矿发光二极管的研究进展学术资讯

来源：材料科学与工程

金属卤化物钙钛矿在照明领域的应用方面表现出优异的性能，包括高光致发光量子产率（PLQY）、成分可调性和窄发射线宽。最近，纳米结构的钙钛矿NIR-LED显示出100小时的器件稳定性。

近红外发射钙钛矿纳米晶提供了精确的光学性能控制，但由于大体积配体的存在，其光电性能较差。准2D钙钛矿体系由于能够平衡高导电性和稳定性，同时能够精确调节纳米结构的颜色，以及生产单晶LED的可能性，因此受到了广泛的关注。

本文综述了近红外发射钙钛矿材料的最新进展。比较了不同的结构框架，以及它们在颜色稳定性、EQE和设备稳定性方面对LED性能的影响。详细讨论了钙钛矿型近红外发光二极管（NIR-LED）材料每一类结构所面临的实际挑战以及克服这些障碍的可能策略。论文以题目为“Recent Advancements in Near-Infrared Perovskite Light-Emitting Diodes”发表在ACS Applied Electronic Materials 期刊上。

论文整体框架如下：首先描述了LED的简要历史以及金属卤化物钙钛矿LED；然后介绍了钙钛矿近红外发光二极管，包括近红外钙钛矿和钙钛矿近红外发光二极管的制备)。接着介绍了近红外钙钛矿材料的结构与性能，包含块材材料、钙钛矿量子点/纳米晶发光二极管。之后介绍了器件工程以进一步提高LED性能。最后提出了展望。

图1。（a）不同浓度FAPbI3钙钛矿薄膜的扫描电镜图像。（b）各样品的XRD图谱。（c）不同样品的光致发光光谱显示，由于粒度减小，浓度增加，蓝移。（d）作为样品中浓度函数的装配式装置的方程。

图2。（a）ITO/ZnO/PEIE/FAPbI3/poly-TPD/MoO3/Al器件在不同电压下的器件原理图和相对EL谱。（b）电流密度-电压-亮度曲线。（c）EQE与电流密度曲线。（d）归一化EQE与时间的关系表明了小器件的器件稳定性。（e）大面积装置（30×30mm2）的照片，显示整个基板的均匀光强度。（f）大面积器件的EQE与电流密度关系图，插图显示了器件的再现性。

图3。（a）(C8H9NH3)2(CH3NH3)n−1PbnI3n+1准二维钙钛矿晶体结构随面数变化的示意图。（b）薄膜中不同单分子膜数目制备发光二极管的能量图。（c）这些器件中能量漏斗机制的表示，其中较大的带隙发射载流子通过能量漏斗集中到最小的带隙材料上。（d）不同单分子膜数（n值）器件的EL谱。（e）显示EQE与单分子膜数之间关系的图表。（g）相纯准2D钙钛矿薄膜中不同平面数的EL峰位。（h）在(BA)2(MA)n−1PbnI3n+1 (n = 4 and 5)的10个器件中打开电压（Von）。

图4。（a）调整钙钛矿中BAB和FA比例以调节层数的晶体结构示意图。（b）钙钛矿型LED器件原理图。（c）（BAB）FAn−1PbnI3n+1钙钛矿的EL光谱，在BAB和DA之间改变比例，以调节量子限制的光学性质。（d）EQE与时间曲线显示器件寿命为100h。（e） EQE与电流密度曲线显示，即使在高电流密度下，DJ相钙钛矿型LED的效率下降也很低。