【摘 要】
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钙钛矿发光二极管因其广泛的光谱可调性,可低温溶液加工以及较高的色纯度而在显示和照明方面有良好的应用潜质。在传统的三维钙钛矿中引入长链铵离子,可获得具有多量子阱结构
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钙钛矿发光二极管因其广泛的光谱可调性,可低温溶液加工以及较高的色纯度而在显示和照明方面有良好的应用潜质。在传统的三维钙钛矿中引入长链铵离子,可获得具有多量子阱结构的准二维钙钛矿,并提高钙钛矿发光器件的光电性能。然而,准二维钙钛矿发光二极管的研究还处在起步阶段,其稳定性和效率还有待进一步提升。基于此,在本文中我们以基于PEABr的准二维钙钛矿为研究对象,通过对其前驱体中组分的调控,实现不同颜色的发光,并制备出相应的钙钛矿发光二极管。我们首先从加入PEABr和有机无机杂化钙钛矿MAPbBr3的准二维绿光钙钛矿入手,在其中引入Cs离子形成混合阳离子并提高MABr含量。实验结果表明,这种方式可以提高准二维钙钛矿薄膜的覆盖率,并使钙钛矿晶粒尺寸减小。综合这两种改性方式,我们制备的绿光PeLEDs器件将亮度从4000 cd/m2提升到了 8000 cd/m2左右,电流效率也从4.4 cd/A提升到了 5.9 cd/A。随后,为了减少钙钛矿发光器件对环境的污染,我们使用无毒的SrCl2对准二维钙钛矿PEA2(CsPbBr3)n-1PbBr4进行部分铅取代。我们发现,以SrCl2为基础的钙钛矿薄膜表面形貌更致密平整,也拥有更好的热稳定性,且由于Sr离子拥有比Pb离子更小的离子半径,在相同含量下,SrCl2基钙钛矿拥有更蓝的光致发光峰。我们通过掺杂37%SrCl2的钙钛矿制备的准二维蓝光发光二极管的EL峰位为478 nm,最大电流效率为2.06 cd/A,远超同掺杂比例下的PbCl2钙钛矿发光器件性能。最后,我们在添加SrCl2的钙钛矿蓝光器件的基础上,加入CsI,制备出Cl,Br,I三卤素混合的单发光层白光钙钛矿发光器件。我们发现SrCl2可以有效抑制钙钛矿中卤素离子的转移,最终我们得到的白光PeLEDs能在5.5V的低电压驱动下达到155 cd/m2亮度,0.17 cd/A效率,CIE坐标为(0.32,0.32)为钙钛矿材料在白光器件中的应用提供了新思路。
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