Intégration de pérovskites respectueuses de l'environnement pour des diodes électroluminescentes blanches à haut rendement

Introduction

Parmi les technologies d'éclairage à semi-conducteurs, les diodes électroluminescentes blanches (WLED) sont d'excellents candidats pour remplacer les lampes à incandescence pour leurs mérites de conservation d'énergie élevée, de longue durée de vie, d'efficacité lumineuse élevée et d'émissions polarisées [1]. En général, les WLED étaient reconnues comme l'un des types de sources d'éclairage à semi-conducteurs économiques et efficaces [2, 3]. La technologie QD-LED s'est progressivement développée au cours des dernières années, en raison de la stabilité élevée et du rendement quantique élevé (QY) des points quantiques (QD) [4]. Récemment, les pérovskites ont attiré beaucoup d'attention, et elles ont été appliquées dans de nombreux domaines différents [5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15]. Des cellules solaires à pérovskite avec une efficacité de conversion de puissance (PCE) supérieure à 23% ont été obtenues en raison de leurs excellents coefficients d'absorption (Abs), de leurs longues longueurs de diffusion des porteurs et de leurs mobilités élevées des porteurs [5,6,7]. CsPbBr₃ -les fils PbSe encapsulés ont montré de bonnes performances optoélectroniques, y compris une haute réactivité (~ 10 ⁴ A W ⁻¹ ) et une bonne vitesse de réponse (~ ms), démontrant leur grand potentiel d'application dans les champs de photodétection [8,9,10]. De plus, des pérovskites ont été introduites dans des dispositifs photoniques. Les caractéristiques remarquables de la pérovskite, telles que les compositions de phases riches et la capacité de traitement de solution à basse température, la pérovskite peut être appliquée dans les transistors [5]. L'émission spontanée amplifiée à bas seuil et le laser peuvent être réalisés par CsPbX₃ QD [11]. Surtout, les QD de pérovskite sont le matériau le plus prometteur parmi les QD pour les applications LED, en raison d'un QY élevé (jusqu'à> 90 %), d'une photoluminescence intense (PL), d'une procédure de préparation simple et de bandes interdites hautement réglables (de 1,46 à 2,50 ev) [11,12,13,14,15,16]. Cependant, la réaction d'échange d'anions entre les pérovskites et l'instabilité de la pérovskite contenant de l'iode (I) a largement restreint le développement des QD de pérovskite vers l'application WLED. Sun et al. ont proposé d'utiliser l'encapsulation de silice pour améliorer la stabilité et éviter l'échange d'anions [17]. La stabilité de l'air des pérovskites QD a été considérablement améliorée, mais la stabilité WLED n'est pas assez bonne en raison de la baisse significative de la lumière rouge. Ensuite, Shen et al. ont utilisé la coque d'anthracène pour protéger les QD de pérovskite émettant du rouge, ce qui a amélioré la stabilité de la LED contre le courant [18]. Zhong et ses collègues ont directement utilisé le K₂ émettant du rouge SiF₆ :Mn ⁴⁺ phosphore pour remplacer les QD de pérovskite contenant de l'iode (I) [19]. Sun et ses collègues ont également présenté la même méthode pour améliorer la stabilité de la LED [20]. En raison des lignes d'émission nettes des QD à pérovskite, ils sont généralement utilisés dans les applications d'affichage à rétroéclairage avec des puces LED émettant du bleu [21, 22]. Ces WLED ne conviennent pas à l'éclairage à semi-conducteurs, car leur IRC est assez faible. Récemment, plusieurs rapports ont préparé du phosphore monophasique de pérovskites, qui possèdent de larges largeurs de raie. Cependant, les QY de ce type de matériau sont relativement faibles [23,24,25]. Un autre grand problème est que les pérovskites QD contiennent du plomb, qui est un poison pour la santé et l'environnement [26, 27]. Avec les inquiétudes croissantes concernant ce risque, des restrictions ont été prises pour limiter l'utilisation du plomb dans l'électronique grand public. Beaucoup d'efforts ont été faits pour explorer et remplacer le plomb par des éléments moins toxiques comme Sn, Ge, Bi et Sb, qui ont une structure de bande électronique analogue [28,29,30]. Cependant, leurs propriétés optoélectroniques ne peuvent pas être comparables à celles de leurs homologues à base de plomb. Le dopage d'éléments moins toxiques dans le réseau de pérovskite a été une voie alternative, qui peut introduire de nouvelles propriétés optiques, électroniques et magnétiques [31, 32]. Par exemple, Zhang et al. ont préparé des QD de pérovskite dopée au Mn avec des QY allant jusqu'à 54 % et le taux de substitution de Mn le plus élevé était de 46 % [31]. Tang et ses collègues ont signalé des pérovskites inorganiques sans plomb bi-dopées. Après dopage Bi, le PLQY du Cs₂ dopé Bi SnCl₆ est amélioré à 78,9 % [33].

Dans ce travail, nous introduisons le CsPbCl₃ dopé au Mn QDs et Cs bi-dopés₂ SnCl₆ comme la lumière d'émission orange et la lumière d'émission bleue pour fabriquer des WLED hautes performances. Ces deux matériaux peuvent tous deux être excités par la lumière UV et présentent des QY élevés sous la lumière UV. Ils contiennent également le même anion Cl, ce qui évite la réaction d'échange d'anions pendant le processus de mélange. Par ailleurs, il convient de noter que les largeurs de raie d'émission de ces deux pérovskites sont très larges, ce qui facilite la formation d'un spectre continu. Dans un WLED avec un CCT de 5311K, les coordonnées de couleur de (0,334, 0,297) et un IRC de 80 ont été atteints. Surtout, ce WLED a montré une excellente stabilité contre l'augmentation des courants et du temps de travail.

Méthodes

Matériaux et produits chimiques

Carbonate de césium (Cs₂ CO₃ , 99,9%), chlorure de plomb (II) (PbCl₂ , 99,999%), le chlorure de césium (CsCl, 99,99%), l'acide oléique (OA, 90%) et le 1-octadécène (ODE, 90%) ont été obtenus auprès d'Alfa Aesar. Chlorure de manganèse tétrahydraté (MnCl_2· (H₂ O)₄ , 99,99 %), oléylamine (OAm, 80-90%) et chlorure d'étain (SnCl₂ , 99,99 %) ont été achetés auprès d'Aladdin. Chlorure de bismuth (BiCl₃ , 99,99%) et le polyméthacrylate de méthyle (PMMA) ont été obtenus auprès de Macklin. L'acide chlorhydrique (HCl, 37 % en poids dans l'eau) a été acheté auprès de Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. Le méthanol (99,5 %) a été obtenu auprès de Kermel. Le toluène (99,0 %) et l'acétate d'éthyle (99,5 %) ont été achetés auprès de Concord. L'hexane a été obtenu de l'usine chimique de Pékin.

Processus de synthèse

Préparation de Cs-oléate

La solution d'oléate de césium a été préparée selon l'approche de Kovalenko et ses collaborateurs [31]. Bref, 0,8 g de Cs₂ CO₃ , 2,5 mL d'OA et 30 mL d'ODE ont été chargés dans un ballon tricol et séchés sous vide à 120°C pendant 1 h. Ensuite, le flacon a été basculé sur N₂ atmosphère et chauffée à 150 °C jusqu'à ce que tout le Cs₂ CO₃ dissous.

Synthèse de CsPbCl dopé au Mn₃

Le CsPbCl₃ dopé au Mn a été synthétisé par la méthode d'injection à chaud. Typiquement, 0,0615 g de PbCl₂ , 0,08 g de MnCl₂ (H₂ O)₄ , 1 ml d'OAm, 1 ml d'OA et 5 ml d'ODE ont été ajoutés dans un ballon tricol de 25 ml et séchés sous vide à 120°C pendant 1 h. Ensuite, le ballon a été chauffé jusqu'à 180°C sous azote. A cette température, 0,5 mL d'OAm séchée et 0,5 mL d'OA séchée ont ensuite été injectés pour solubiliser les sources Pb et Mn. Ensuite, 0,4 mL d'oléate de Cs a été injecté rapidement et après 5 s, la solution a été refroidie avec un bain de glace. Les QD ont été précipités avec des hexanes et de l'acétate d'éthyle dans un rapport de 1:3. Ensuite, la solution a été centrifugée à 5500 rpm pendant 5 min. Après centrifugation, les précipités ont été dispersés dans du toluène.

Synthèse de Cs bi-dopé₂ SnCl₆

Le Cs bi-dopé₂ SnCl₆ a été synthétisé par la méthode de réaction hydrothermale. Typiquement, 0,337 g de CsCl, 0,189 g de SnCl₂ , 0,032 g de BiCl₃ poudres et 4,0 µmL d'acide chlorhydrique à 37% ont été scellés dans un autoclave revêtu de Téflon (30 µmL) et chauffés à 220°C pendant 20 µh. Après la réaction, l'autoclave a été lentement refroidi à température ambiante, et un cristal blanc de Bi-dopé Cs₂ SnCl₆ peut être séparé par centrifugation (3000 rpm, 2 min).

Fabrication de dispositifs LED

Des puces UV-LED avec une longueur d'onde de pic d'émission centrée à 365  nm ont été achetées auprès de Shine On Corp. Dans une préparation typique, une certaine quantité de Cs₂ dopé Bi SnCl₆ la poudre a été mélangée avec une solution de PMMA/toluène et appliquée sur la puce UV-LED. Ensuite, CsPbCl₃ dopé au Mn La solution QD a été ajoutée dans une solution transparente de PMMA/toluène de 1 ml. Après cela, le CsPbCl₃ dopé au Mn solution a été enduite sur la puce UV-LED qui était déjà enduite de Bi-dopé Cs₂ SnCl₆ . L'appareil a ensuite été polymérisé à température ambiante pendant 30 min.

Mesure et caractérisation

Les spectres d'émission de fluorescence ont été effectués sur un spectromètre Ocean Optics. Les spectres d'absorbance des échantillons ont été mesurés en utilisant un spectrophotomètre Shimadzu UV-2550. Pour Cs bi-dopé₂ SnCl₆ les spectres de réflectance diffuse (R) ont été mesurés par le spectromètre Ocean Optics, et le coefficient Abs a été obtenu en utilisant la théorie de Kubelka-Munk (1 − R ) × (1 − R )/2R . Les spectres d'excitation et la spectroscopie PL résolue en temps (TRPL) ont été mesurés par un spectromètre à fluorescence Edinburgh FLS920. La morphologie des QDs a été acquise par un microscope électronique à transmission (MET) FEI Tecnai G2 Spirit TWIN fonctionnant à 100 kV. Des mesures au microscope électronique à balayage (MEB) et à la spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie (EDX) ont été effectuées par Quanta 450 FEG. Les diagrammes de diffraction des rayons X (XRD) des pérovskites ont été réalisés à l'aide d'un diffractomètre à rayons X Bruker D8 Advance (Cu Kα :λ = 1,5406 Å). Les PL QY absolues des échantillons ont été obtenues par un spectromètre à fluorescence (FLS920P, Edinburgh Instruments) équipé d'une sphère d'intégration avec sa face interne revêtue de BENFLEC. La luminosité et l'efficacité ont été mesurées par le système de mesure d'électroluminescence ATA-1000 (Everfine en République populaire de Chine).

Résultats et discussion

Cs bi-dopé₂ SnCl₆ la pérovskite a été synthétisée selon l'approche précédente avec peu de modifications [33]. Les spectres Abs et PL du Cs bi-dopé₂ SnCl₆ sont présentés sur la figure 1a. Comme le montre la figure 1a, le pic Abs pointu à environ 375  nm pourrait être attribué aux transitions de la bande de défaut (causée par le dopage Bi) au minimum de la bande de conduction hôte, ce qui est en bon accord avec les rapports précédents [33]. Le motif XRD indique également la formation de pérovskite à base de Sn (Fig. 3a). Tous les pics de diffraction correspondaient bien avec le Cs₂ SnCl₆ structure cristalline (ICSD #9023), et aucune phase d'impureté n'a été détectée, ce qui est en bon accord avec un rapport précédent [33]. Le Cs bi-dopé₂ SnCl₆ peut être excité par la lumière UV (365 nm) et présente une lumière bleue brillante avec le pic d'émission PL situé à 465 nm (Fig. 1a). La pleine largeur à mi-hauteur (FWHM) de Cs₂ bi-dopé SnCl₆ est de 65 nm, et le QY du Cs bi-dopé₂ SnCl₆ est jusqu'à 76%. Le spectre d'excitation PL (PLE) du Cs₂ dopé Bi SnCl₆ a été mesurée (détectée à 465  nm) et illustrée à la Fig. 1a. Un large pic situé à 350 nm peut être observé dans le spectre PLE du Cs₂ dopé Bi. SnCl₆ , qui se décale légèrement par rapport au spectre Abs. La variation similaire a été observée par un rapport précédent [33]. De plus, ce Cs₂ bi-dopé SnCl₆ montre une excellente stabilité. Après avoir été irradié pendant 300  h avec de la lumière UV, l'intensité PL est presque constante. La poudre de pérovskite peut conserver son QY après avoir été exposée à l'air pendant 3 mois (25 °C, humidité relative 35-50%).

un Spectres Abs, PL et PLE de Cs dopé Bi₂ SnCl₆ QD. L'encart est la photographie de l'échantillon sous excitation UV. b Spectres Abs, PL et PLE de CsPbCl₃ dopé au Mn QD. L'encart est la photographie de l'échantillon sous excitation UV

CsPbCl₃ dopé au Mn Les QD ont été préparés selon un processus établi avec des modifications mineures [32]. Comme le montre la figure 1b, le pic Abs à environ 400  nm est observé, qui est attribué à l'exciton Abs de CsPbCl₃ . Sous lumière UV (365 nm), la solution QD montre une émission orange vif (Fig. 1b, encadré). Deux pics sont observés dans le spectre d'émission PL, qui se centrent respectivement à 405 nm et 595  nm (Fig. 1b). Le pic à 405 nm est attribué au CsPbCl₃ hôte, tandis que la large bande d'émission avec le FWHM à environ 80  nm est attribuée à Mn ²⁺ émission d-d [31, 34]. Le QY de notre produit atteint 52 %, ce qui est comparable à d'autres rapports [32, 35, 36]. Le spectre PLE de CsPbCl₃ dopé au Mn a été mesurée (détectée à 595  nm) et illustrée à la Fig. 1b. Le spectre PLE de CsPbCl₃ dopé au Mn suit de près le spectre Abs, ce qui démontre que le fort pic PL de l'émission de Mn provient de l'exciton de la pérovskite. Les QD tels que préparés présentent une excellente stabilité, qui peut conserver leurs propriétés d'émission dans des atmosphères ambiantes pendant au moins 3 mois (25 °C, humidité relative 35-50%).

Les durées de vie PL du Cs₂ bi-dopé SnCl₆ et CsPbCl₃ dopé au Mn ont été mesurés à l'aide de TRPL. Comme le montre la figure 2a, la courbe de décroissance du Cs dopé Bi₂ SnCl₆ est bien ajusté par une fonction exponentielle et la durée de vie est de 375 ns, ce qui est en bon accord avec le rapport précédent [33]. Comme pour le CsPbCl₃ dopé au Mn QDs, la durée de vie est plus longue (1,7 ms), ce qui soutient qu'elle provient de la transition de champ de ligand spin-interdit du Mn ²⁺ ions [32].

un Décroissance PL et courbes ajustées de Cs dopé Bi₂ SnCl₆ . b Décroissance PL et courbes ajustées de CsPbCl₃ dopé au Mn

La figure 3b montre l'image SEM de Cs dopé Bi₂ SnCl₆ pérovskite. Le Cs₂ sphérique bi-dopé SnCl₆ une pérovskite d'un diamètre de 53 nm peut être observée. Les images EDX et cartographiques confirment en outre la présence de Bi dans Cs₂ SnCl₆ (Fig. 3j, c–f). Le rapport de Cs, Sn, Bi et Cl est de 1:0,62:0,14:3, ce qui est en bon accord avec d'autres rapports [33]. La figure 3g montre l'image MET de CsPbCl₃ dopé au Mn QD. Comme on peut le voir, le CsPbCl₃ dopé au Mn Les QD présentent une morphologie cubique avec une taille moyenne de 12 nm. Comme on peut le voir sur la figure 3k, le rapport de Cs, Pb, Mn et Cl est de 1:0,77:0,19:2,68. L'image HRTEM affiche les franges du réseau du CsPbCl₃ dopé au Mn QDs, qui montre une distance interplanaire de 3,67 Å, et correspond bien à celle du plan (101) (Fig. 3h). Le modèle SAED est représenté sur la figure 4c. Nous pouvons voir que les QD possèdent une structure cristalline tétragonale avec des plans correspondants (101) et (200) (Fig. 3i) [31]. Modèle XRD du CsPbCl₃ dopé au Mn QDs montre que les pics de diffraction correspondent à la phase tétragonale, ce qui est cohérent avec les résultats de la SAED.

un Modèles XRD de Cs bi-dopé₂ SnCl₆ et CsPbCl₃ dopé au Mn QD, b l'image SEM du Cs₂ dopé Bi-dopé SnCl₆ , c –f les images cartographiques de Bi-dopé Cs₂ SnCl₆ , g Image MET de CsPbCl₃ dopé au Mn QD pérovskite, h image de microscopie électronique à transmission (HRTEM) à haute résolution de CsPbCl₃ dopé au Mn QD, i diagramme de diffraction électronique à zone élue (SAED) de CsPbCl₃ dopé au Mn , j le spectre EDX et le Cs bi-dopé₂ SnCl₆ , et k le spectre EDX du CsPbCl₃ dopé au Mn

un Spectres PL de CsPbCl₃ dopé Mn QDs à différentes concentrations. b Variation des coordonnées de couleur du CsPbCl₃ dopé au Mn QD à différentes concentrations

Afin d'acquérir la concentration optimale de dopage en Mn, le pic d'émission et la variation FWHM sont analysés et illustrés sur la figure 4. On peut voir sur la figure 4a que l'intensité PL augmente à mesure que la concentration de Mn ²⁺ est augmenté de 3,04 à 6,45  mg/mL. Augmenter encore le Mn ²⁺ la concentration fait diminuer l'intensité de la PL, ce qui est dû à l'effet auto-Abs à haute concentration. Pendant tout le processus, la position de crête PL et la FWHM restent les mêmes. En d'autres termes, le changement de Mn ²⁺ la concentration n'a aucun effet sur le pic d'émission PL et FWHM, qui sont également vérifiés par le tableau des coordonnées de couleur (Fig. 4b). Peu importe comment la concentration change, les coordonnées de couleur sont essentiellement maintenues à (0,535, 0,460) (les points noirs). Par conséquent, la concentration de 6,45  mg/mL est considérée comme la concentration optimale.

Un WLED a été fabriqué en enduisant du Cs₂ bi-dopé émettant du bleu SnCl₆ poudre et orange émettant du CsPbCl₃ dopé au Mn QD sur une puce LED 365  nm disponible dans le commerce (Fig. 5a). Comme le montre la figure 5b, deux pics évidents peuvent être observés sur le spectre EL du WLED, qui sont attribués au Cs bi-dopé₂ SnCl₆ et CsPbCl₃ dopé au Mn . La persévérance de ces deux pics indique qu'aucun échange d'anions et autres réactions chimiques ne se produisent dans le processus de fabrication. En lumière blanche brillante avec des coordonnées de couleur (0,334, 0,297), la température de couleur corrélée de 5311 K peut être observée lorsque le WLED fonctionne à 15 mA (Fig. 5b et c). L'efficacité lumineuse et la luminance les plus élevées du WLED atteignent jusqu'à 20,8 lm/W et 78 000  cd m ⁻² , respectivement, qui sont comparables à d'autres WLED à puce UV [4, 37, 38, 39].

un Schéma du processus de fabrication du WLED ; b spectre électroluminescent (EL) de WLED; c coordonnées de couleur du dispositif WLED, CsPbCl dopé au Mn₃ QDs et Cs bi-dopés₂ SnCl_6。 (le point noir à l'intérieur du cercle correspond aux coordonnées de couleur blanche et l'astérisque représente la pérovskite bleue et orange). Les inserts sont la photographie du WLED

Les spectres d'émission du WLED tel que fabriqué avec les courants d'entraînement de 5 mA-120 mA sont donnés sur la Fig. 6a. Les caractéristiques détaillées, y compris les coordonnées de couleur, le CCT et l'IRC du WLED tel que fabriqué, sont présentées dans le tableau 1. Comme le montre la figure 6a, les intensités EL des deux pics augmentent progressivement avec l'augmentation du courant et ne montrent aucune saturation. En outre, aucun décalage évident de la position du pic pour le spectre EL ne s'est produit sous différents courants d'injection. Les coordonnées de couleur de ces spectres PL sont représentées sur la figure 6b. Les coordonnées chromatiques montrent peu de décalage (x < 0,02, y < 0,02) vers la gauche avec l'augmentation des courants d'entraînement. On peut observer que l'intensité EL du Cs dopé Bi₂ SnCl₆ augmente plus rapidement que celle du CsPbCl₃ dopé au Mn , ce qui peut entraîner un déplacement des coordonnées chromatiques vers la gauche. Cependant, la variation FWHM et le décalage du pic d'émission provoquent également un déplacement des coordonnées de chromaticité. Comme nous l'avons vu plus haut, le pic d'émission est inchangé avec l'augmentation des courants. En raison de leur large FWHM, les pics d'émission de Cs dopé Bi₂ SnCl₆ et CsPbCl₃ dopé au Mn chevauchement, ce qui rend difficile l'analyse de la variation FWHM. Par conséquent, des LED monochromatiques ont été fabriquées pour analyser chaque variation FWHM. Les figures 6c et d montrent les spectres d'émission de Cs₂ dopé Bi SnCl₆ et CsPbCl₃ dopé au Mn LED, respectivement. Dans la large plage de courant de 5 à 120 mA, aucun décalage des pics d'émission PL ne se produit, ce qui est en bon accord avec les résultats WLED (Fig. 6c et d). La variation FWHM des LED revêtues sous différents courants est illustrée à la figure 6e. Comme on peut le voir, les FWHM de Cs bi-dopé₂ SnCl₆ et CsPbCl₃ dopé au Mn sont presque constantes, indiquant que la variation des coordonnées chromatiques de la WLED ne résulte que du changement d'intensité de l'EL. La différence de variation d'intensité EL vient peut-être de la stabilité thermique différente du Cs bi-dopé₂ SnCl₆ et CsPbCl₃ dopé au Mn , car l'augmentation des courants pourrait entraîner une augmentation de la température de la puce LED. Ce changement insignifiant peut être encore atténué en adoptant une structure de LED de type distant. De plus, la stabilité de fonctionnement à long terme peut être observée à partir de la figure 6f. Après un travail continu de 300 h, les intensités EL des deux Cs bi-dopés₂ SnCl₆ et CsPbCl₃ dopé au Mn sont déclinés à moins de 10 %. En fait, la demi-vie de la WLED est de 3000  h, ce qui est bien mieux que les pérovskites contenant de l'I [15, 17, 18, 40]. Comme on peut le voir dans le tableau 2, après que le WLED tel que préparé continue de fonctionner à 15 mA sur 50  h, l'intensité PL chute à 99% de l'original, ce qui est bien meilleur que d'autres rapports [17, 18, 36, 40, 41,42,43,44]. Après avoir travaillé 100 heures, l'intensité PL ne tombe qu'à 97 %.

un Spectres PL du dispositif WLED sous différents courants d'injection, b la chromaticité coordonne le changement du dispositif WLED sous différents courants d'injection, c Spectres PL de Cs dopé Bi₂ SnCl₆ Dispositif LED sous différents courants d'injection, d Spectres PL de CsPbCl₃ dopé Mn Dispositif LED sous différents courants d'injection, e la variation FWHM du Cs₂ bi-dopé SnCl₆ et CsPbCl₃ dopé au Mn , f la variation d'intensité PL mesurée à différents intervalles de temps de travail

De nos jours, les hétérojonctions de pérovskite ont été adoptées pour améliorer les propriétés physiques de la pérovskite [45, 46]. Habituellement, ces hétérojonctions peuvent intégrer les mérites des deux matériaux, tels que l'hétérostructure en vrac pérovskite-polymère, la structure noyau-coque pérovskite-PbS et le matériau composite pérovskite-plasmonique Au ou Ag [47,48,49], ce qui peut améliorer l'efficacité. Cependant, en raison de la faible stabilité de la pérovskite, il est difficile de concevoir et de fabriquer une hétérojonction. En outre, ces hétérojonctions de pérovskite peuvent ne pas être stables par rapport à la pérovskite pure.

Conclusion

En conclusion, nous avons combiné du Cs₂ dopé au bismuth à émission bleue de haute qualité SnCl₆ pérovskite avec CsPbCl₃ dopé au Mn émettant de l'orange QD pour fabriquer des WLED. Parce qu'ils contiennent tous le même anion de Cl, la réaction d'échange d'anions peut être évitée. En outre, CsPbCl₃ dopé au Mn émettant de l'orange Les QD présentent une meilleure stabilité par rapport à leurs homologues contenant de l'iode. Le WLED avec des coordonnées de couleur de (0,334, 0,297) est acquis en ajustant leur rapport. De plus, les WLED présentent une excellente stabilité de fonctionnement à long terme, qui est de loin, à notre connaissance, la plus stable parmi les WLED à base de pérovskite. Nous pensons que nos découvertes ouvriront de nouvelles voies pour l'exploration de nouveaux WLED à base de pérovskite sans plomb.

Abréviations

QD :

Points quantiques

WLED :

Diodes électroluminescentes blanches

QY :

Rendement quantique

PCE :

Efficacité de conversion de puissance

PL :

Photoluminescence

Cs₂ CO₃ :

Carbonate de césium

PbCl₂ :

Chlorure de plomb (II)

CsCl :

Chlorure de césium

OA :

Acide oléique

ODE :

1-Octadécène

MnCl_2· (H₂ O)₄ :

Chlorure de manganèse tétrahydraté

OA :

Oléylamine

SnCl₂ :

Chlorure d'étain

BiCl₃ :

Chlorure de bismuth

PMMA :

Polyméthacrylate de méthyle

HCl :

Acide chlorhydrique

TRPL :

Spectroscopie PL résolue en temps

TEM :

Microscope électronique à transmission

SEM :

Microscope électronique à balayage

EDX :

Détecteur de rayons X à dispersion d'énergie

XRD :

Diffraction des rayons X

PLE :

Excitation PL

FWHM :

Pleine largeur à mi-hauteur

EL :

Électroluminescent

HRTEM :

Microscopie électronique à transmission haute résolution

SAED :

Diffraction électronique à zone sélectionnée