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真空沉积CsPbBr<sub>3</sub>薄膜生长动力学的调控以实现高效发光二极管

DOI:10.1021/acsami.9b20094 期刊:ACS Applied Materials & Interfaces 出版年份:2019 更新时间:2025-09-12 10:27:22
摘要: 由于其优异的光学性能和良好的稳定性,全无机卤化物钙钛矿CsPbX3(X=I、Br、Cl)在发光二极管(LED)领域的应用备受关注。当前挑战在于提升激子空间限域效率以实现更高发光效率。本研究提出一种简单而高效的策略:通过热共蒸发法制备细晶粒结构的CsPbBr3多晶薄膜。该策略通过调节沉积通量控制生长动力学——沉积通量与生长温度共同决定成核速率,进而影响最终晶粒结构。研究发现沉积通量与平均晶粒尺寸存在关联(极高通量时因PbBr2薄膜的特殊生长行为出现大丘状突起除外)。正如预期,能形成纳米级晶粒结构且无大丘状突起的择优取向生长条件,最终获得了最高发光效率?;谟呕蟮腃sPbBr3发光层,我们制备出峰值电流效率1.07 cd/A的绿色发光二极管(发射波长524 nm),其极窄的电致发光光谱宽度仅18 nm,这一成果凸显了真空制备CsPbBr3薄膜在高效LED中的巨大潜力。
作者: Mingue Shin,Ho Seung Lee,Youngchul Sim,Yong-Hoon Cho,Kyung Cheol Choi,Byungha Shin
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研究概述 实验方案 设备清单

通过控制真空沉积CsPbBr3薄膜的生长动力学,提高基于CsPbBr3的发光二极管(LEDs)中激子空间限域的效率,从而实现更高的发光效率。

研究表明,通过调节沉积通量控制真空沉积CsPbBr3薄膜的生长动力学,可显著提升钙钛矿LED的效率。0.9 ?/s的最佳沉积速率能形成具有纳米级晶粒结构和高发光效率的薄膜,从而使LED实现1.07 cd/A的最大电流效率及窄带电致发光光谱。

该研究承认需要进一步优化载流子注入效率和缺陷钝化以提高器件性能。CsPbBr3薄膜的PLQY较低(约1%),表明存在潜在改进空间。

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