Վերջերս պրոֆեսոր Սյաո Չժենգուոյի գիտահետազոտական ​​թիմը Չինաստանի Գիտության և տեխնոլոգիայի համալսարանի ֆիզիկայի դպրոցից, Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայի ամուր կապակցված քվանտային նյութերի ֆիզիկայի հիմնական լաբորատորիայից և Հեֆեյի մանրամասշտաբ նյութական գիտության ազգային հետազոտական ​​կենտրոնից կարևորեց. առաջընթաց արդյունավետ և կայուն պերովսկիտ մեկ բյուրեղի պատրաստման ոլորտումLED-ներ.

Հետազոտողների թիմը մշակել է բարձրորակ, մեծ տարածության և գերբարակ պերովսկիտի միայնակ բյուրեղներ՝ օգտագործելով տարածության սահմանափակման մեթոդը, և պատրաստել է պերովսկիտից մեկ բյուրեղյա լուսադիոդ՝ ավելի քան 86000 cd/m2 պայծառությամբ և մինչև 12500 ժամ կյանքի համար: առաջին անգամ, որը կարևոր քայլ է կատարել մարդու վրա պերովսկիտ LED-ի կիրառման ուղղությամբլուսավորություն. Համապատասխան ձեռքբերումները, որոնք վերնագրված են «Բարձր պայծառ և կայուն մեկ բյուրեղյա պերովսկիտ լուսարձակող լուսադիոդներ» վերնագրով, փետրվարի 27-ին հրապարակվել են Nature Photonics-ում։

Մետաղահալիդային պերովսկիտը դարձել է LED ցուցադրման և լուսավորման նյութերի նոր սերունդ՝ շնորհիվ իր կարգավորվող ալիքի երկարության, նեղ կիսագագաթային լայնության և ցածր ջերմաստիճանի պատրաստման: Ներկայումս պոլիբյուրեղային բարակ թաղանթի վրա հիմնված պերովսկիտային LED-ի (PeLED) արտաքին քվանտային արդյունավետությունը (EQE) գերազանցել է 20%-ը՝ համեմատելի կոմերցիոն օրգանական LED-ի (OLED) հետ: Վերջին տարիներին հաղորդված բարձր արդյունավետությամբ պերովսկիտի մեծ մասի ծառայության ժամկետըLED սարքերտատանվում է հարյուրավորից մինչև հազարավոր ժամերի միջև՝ դեռևս հետ մնալով OLED-ներից: Սարքի կայունության վրա կազդեն այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են իոնների շարժումը, անհավասարակշիռ կրիչի իմպլանտացիան և շահագործման ընթացքում առաջացած ջոուլ ջերմությունը: Բացի այդ, Auger-ի լուրջ վերահամակցումը պոլիբյուրեղային պերովսկիտային սարքերում նույնպես սահմանափակում է սարքերի պայծառությունը:

Ի պատասխան վերոհիշյալ խնդիրների՝ Սյաո Չժենգգուոյի հետազոտական ​​թիմը օգտագործեց տարածության սահմանափակման մեթոդը՝ տեղում պերովսկիտի միաբյուրեղներ սուբստրատի վրա աճեցնելու համար: Կարգավորելով աճի պայմանները, ներմուծելով օրգանական ամիններ և պոլիմերներ՝ բյուրեղների որակը արդյունավետորեն բարելավվեց՝ այդպիսով պատրաստելով բարձրորակ MA0.8FA0.2PbBr3 բարակ միաբյուրեղներ՝ նվազագույն հաստությամբ 1,5 մկմ: Մակերեւույթի կոշտությունը 0,6 նմ-ից պակաս է, իսկ ներքին ֆլուորեսցենտային քվանտային ելքը (PLQYINT) հասնում է 90%-ի: Պերովսկիտի մեկ բյուրեղյա լուսադիոդային սարքը, որը պատրաստված է բարակ մեկ բյուրեղով, որպես լույս արձակող շերտ, ունի EQE 11.2%, պայծառությունը ավելի քան 86000 cd/m2 և կյանքի տևողությունը՝ 12500 ժամ: Այն ի սկզբանե հասել է առևտրայնացման շեմին և դարձել է ներկայումս ամենակայուն պերովսկիտային լուսադիոդային սարքերից մեկը։

Վերոնշյալ աշխատանքը լիովին ցույց է տալիս, որ բարակ պերովսկիտային մեկ բյուրեղի օգտագործումը որպես լույս արձակող շերտ, կայունության խնդրի իրագործելի լուծումն է, և որ պերովսկիտի մեկ բյուրեղյա LED-ը մեծ հեռանկար ունի մարդու լուսավորության և ցուցադրման ոլորտում: