Новый дизайн поможет улучшить перовскитные светодиоды
Москва, 15:52, 08 Авг 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Ученые из Токийского технологического института открыли новую стратегию создания невероятно эффективных перовскитных светодиодов рекордной яркости. В ее основу лег квантово-размерный эффект.
Светодиоды – одна из самых перспективных технологий получения света при подаче тока. Сегодня существует множество разновидностей LED. Они помогают ученым понять квантовую механику, твердотельную физику и принципы использования альтернативных материалов. Исследователи из Токийского технологического института нашли способ повысит эффективность светодиодов из перовскита, сообщает eurekalert.org. Результаты их работы представлены в Applied Physics Reviews.
Электролюминесцентные устройства состоят из нескольких слоев. Самый важный – излучающий (EML). Перспективным сырьем для него считаются металлические галоидные перовскиты с формулой CsPbX3 (X = I, Br, Cl). Но существующие светодиоды на их основе (PeLED) уступают органическим аналогам. Попытки создания устройств из низкоразмерных перовскитов, призванных решить проблему, столкнулись с проблемой в виде плохого проведения электронов.
Команда профессора Хидео Хосоно обнаружила, что можно создать эффективные PeLED, исопльзуя трехмерные перовскиты с высокой мобильностью электронов. Специалисты проверили, появится ли квантово-размерный эффект в таких структурах, использовав новый слой транспорта электронов. Между ним и слоем транспорта дыр поместили EML. Оболочка играет ключевую роль, обеспечивая передачу частиц. Команда выяснила, что эффективность излучения сердцевины также зависит от энергетических уровней слоев.
Меняя характеристики структур, передающих электроны и дыры, команда добилась сохранения экситонов в сердцевине.
«Всю структуру можно сравнить с увеличенным в масштабе низкоразмерным материалом», — объяснил Хосоно.
Команда сообщила, что получила трехмерные PeLED с рекордной яркостью и энергоэффективностью, работающие при низком напряжении.
Помимо практического применения, проект проливает свет на роль свойств экситонов в разработке оптических устройств.
«Уверены, это исследование даст новую информацию для реализации концепции PeLED», — подытожил Хосоно.
