Những tiến bộ trong vật liệu lân quang hữu cơ đang mở ra cơ hội mới cho các điốt phát sáng hữu cơ cho các ứng dụng điện tử và ánh sáng kết hợp, bao gồm pin mặt trời, photodiod, sợi quang và laser

Trong khi các vật liệu phát quang như perulfit canxi oxit canxi, có tính chất quang học đầy hứa hẹn, hiệu suất của chúng vẫn không đủ so với đèn LED hữu cơ thông thường. Một nghiên cứu gần đây khám phá một phương pháp mới sử dụng hiệu ứng giữ exciton để tối ưu hóa đèn LED perovskite hiệu quả cao.

Để đạt được một thiết bị điện phát quang hiệu quả, nó phải có lớp phát xạ năng lượng lượng tử phát quang cao, các lớp vận chuyển và tạo lỗ điện tử hiệu quả và hiệu quả ghép ánh sáng cao. Với mỗi tiến bộ mới trong vật liệu lớp phát xạ, các vật liệu chức năng mới được yêu cầu để tạo ra một đèn LED hiệu quả hơn. Để thực hiện mục tiêu này, các tác giả của nghiên cứu đã tìm hiểu hiệu suất của một hệ thống kẽm-silica-oxit vô định hình được xếp lớp với các tinh thể perovskite để cải thiện hiệu suất của diode.

Đối với một thiết bị, tất cả các lớp đều quan trọng như nhau vì mỗi lớp có một vai trò quan trọng nhưng khác nhau.

Các oxit silic kẽm vô định hình có lực hút điện tử, có khả năng giữ các exciton, nhưng cũng có tính di động điện tử cao để vận chuyển điện tử. Bằng cách phân lớp tinh thể perovskite và oxit silic kẽm vô định hình, nhóm nghiên cứu đã phát triển một cách để giữ các exciton và bơm các electron vào các lớp perovskite 3D một cách hiệu quả. Sự liên kết mức năng lượng giữa các lớp đã chứng minh một vật liệu lý tưởng cho mục đích này.

Để xác thực những phát hiện của họ, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm phát hiện này bằng cách sản xuất đèn LED perovskite màu xanh lam, đỏ và xanh lục, được gọi là PeLED. Các diode xanh hoạt động ở điện áp thấp nhất (2,9 volt ở 10.000 candela mỗi mét vuông) và là hiệu quả nhất (33 lumens / watt) và sáng nhất (500.000 candela mỗi mét vuông). Trong khi nhóm nghiên cứu tạo ra độ chói tối đa cho điốt đỏ cho đến nay, độ rọi vẫn quá mờ để sử dụng thực tế.

Mặc dù các kết quả này cho thấy lời tiền năng điều khiển vật liệu lớp vận chuyển điện tử, tuy nhiên vẫn còn những thách thức, bao gồm tính ổn định của vật liệu perovskite và độc tính của chì trong ma trận tinh thể khoáng. Mặc dù có những hạn chế này, kết quả mang lại cơ hội mới để áp dụng phương pháp này để hiện thực hóa các ứng dụng thực tế cho đèn LED perovskite trong các thiết bị quang điện tử.

P.T.T (NASATI), theo https://www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190730120322.htm, 10/8/2019