페로브스카이트 양자점(QD)은 높은 양자 수율(QY), 조정 가능한 밴드갭 및 간단한 준비로 인해 백색 발광 다이오드(WLED)에 널리 사용되었습니다. 그러나 적색 발광 페로브스카이트 양자점은 일반적으로 요오드(I)를 함유하고 있어 지속적인 광 조사에서는 안정하지 않다. 여기서, 페로브스카이트 기반 WLED는 무연 비스무트(Bi)가 도핑된 무기 페로브스카이트 Cs2로 제작됩니다. SnCl6 및 덜 납 Mn 도핑된 CsPbCl3 색 좌표가 (0.334, 0.297)인 백색광을 방출하는 QD. 이중 도핑된 Cs2 SnCl6 및 Mn 도핑된 CsPbCl3 QD는 둘 다 대기 중에 보관할 때 우수한 안정성을 보여줍니다. 이 원하는 특성의 이점으로 준비된 WLED는 작동 시간과 함께 우수한 안정성을 보여줍니다. 이러한 결과는 WLED 분야에서 무기 페로브스카이트 양자점의 적용을 촉진할 수 있습니다.
소개
고체 조명 기술 중 백색 발광 다이오드(WLED)는 높은 에너지 절약, 긴 수명, 높은 발광 효율 및 편광 방출이라는 장점으로 인해 백열등을 대체할 수 있는 우수한 후보입니다[1]. 일반적으로 WLED는 경제적이고 효율적인 고체 광원의 하나로 인식되고 있다[2, 3]. QD-LED 기술은 양자점(QD)의 높은 안정성과 높은 양자 수율(QY)로 인해 지난 몇 년 동안 점진적으로 개발되었습니다[4]. 최근 페로브스카이트(perovskite)가 많은 주목을 받아 다양한 분야에 적용되고 있다[5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15]. 23%를 초과하는 전력 변환 효율(PCE)을 갖는 페로브스카이트 태양 전지는 우수한 흡수(Abs) 계수, 긴 캐리어 확산 길이 및 높은 캐리어 이동도로 인해 달성되었습니다[5,6,7]. CsPbBr3 -캡슐화된 PbSe 와이어는 높은 응답성을 포함하여 우수한 광전자 성능을 나타냄(~ 10
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A W
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) 및 공정한 응답 속도(~ ms)로 광검출 분야에서 큰 잠재력을 보여줍니다[8,9,10]. 또한, 페로브스카이트가 광소자에 도입되었습니다. 페로브스카이트를 만든 풍부한 상 조성 및 저온 용액 공정 능력과 같은 페로브스카이트의 놀라운 특징은 트랜지스터에 적용될 수 있습니다[5]. CsPbX3에 의해 낮은 임계값 증폭 자발적 방출 및 레이저 발생 가능 양자점[11]. 무엇보다도 페로브스카이트 양자점은 높은 QY(최대> 90%), 강렬한 광발광(PL), 간단한 준비 절차 및 고도로 조정 가능한 밴드갭(1.46에서 2.50ev)으로 인해 LED 응용을 위한 양자점 중에서 가장 유망한 재료입니다. [11,12,13,14,15,16]. 그러나 페로브스카이트 간의 음이온 교환 반응과 요오드(I) 함유 페로브스카이트의 불안정성은 WLED 적용을 향한 페로브스카이트 양자점의 개발을 크게 제한했습니다. Sun et al. 안정성을 높이고 음이온 교환을 피하기 위해 실리카 캡슐화를 사용하는 것이 제안되었습니다[17]. 페로브스카이트 양자점의 공기 안정성은 크게 향상되었지만 WLED의 안정성은 적색광의 현저한 저하로 인해 충분하지 않습니다. 그런 다음 Shen et al. 전류에 대한 LED 안정성을 향상시킨 적색 발광 페로브스카이트 양자점을 보호하기 위해 안트라센 껍질을 사용했습니다[18]. Zhong과 동료들은 적색 발광 K2를 직접 사용했습니다. SiF6 :Mn
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요오드(I) 함유 페로브스카이트 양자점을 대체하기 위한 인광체[19]. Sun과 동료들도 LED의 안정성을 향상시키기 위해 동일한 방법을 제시했습니다[20]. 페로브스카이트 양자점의 날카로운 방출선으로 인해 일반적으로 청색 발광 LED 칩이 있는 백라이트 디스플레이 응용 분야에 사용됩니다[21, 22]. 이 WLED는 CRI가 상당히 낮기 때문에 고체 조명에 적합하지 않습니다. 최근 여러 보고에서 선폭이 넓은 페로브스카이트의 단상 형광체를 준비하였다. 그러나 이러한 종류의 재료의 QY는 상대적으로 낮습니다[23,24,25]. 또 다른 큰 문제는 페로브스카이트 양자점에 건강과 환경에 독이 되는 납이 포함되어 있다는 것입니다[26, 27]. 이러한 위험에 대한 우려가 커지면서 소비자 전자 제품에서 Pb 사용을 제한하는 데 제한이 생겼습니다. 납을 유사한 전자 밴드 구조를 갖는 Sn, Ge, Bi, Sb와 같이 독성이 덜한 원소로 대체하기 위해 많은 노력을 기울였습니다[28,29,30]. 그러나 광전자 특성은 Pb 기반 대응 물과 비교할 수 없습니다. 페로브스카이트 격자에 독성이 덜한 원소를 도핑하는 것은 새로운 광학, 전자 및 자기 특성을 도입할 수 있는 대체 경로였습니다[31, 32]. 예를 들어, Zhang et al. 그들은 최대 54%의 QY를 갖는 Mn 도핑된 페로브스카이트 양자점을 준비했으며 가장 높은 Mn 치환 비율은 46%였습니다[31]. Tang과 동료들은 Bi-doped 무연 무기 페로브스카이트를 보고했습니다. Bi 도핑 후 Bi-doped Cs의 PLQY2 SnCl6 78.9%로 향상됩니다[33].
이 작업에서는 Mn 도핑된 CsPbCl3을 소개합니다. QD 및 이중 도핑된 Cs2 SnCl6 고성능 WLED를 제작하기 위해 주황색 방출광과 파란색 방출광으로 사용됩니다. 이 두 재료는 모두 UV 광에 의해 여기될 수 있고 UV 광 아래에서 높은 QY를 나타낼 수 있습니다. 그들은 또한 혼합 과정에서 음이온 교환 반응을 피하는 동일한 음이온 Cl을 포함합니다. 게다가, 이 두 페로브스카이트의 방출 선폭이 매우 넓어 연속 스펙트럼을 쉽게 형성할 수 있다는 점에 주목할 가치가 있습니다. CCT가 5311K인 WLED에서 색좌표는 (0.334, 0.297), CRI는 80을 달성했습니다. 무엇보다 이 WLED는 증가하는 전류와 작업시간에 대해 우수한 안정성을 보였다.
방법
재료 및 화학 물질
탄산세슘(Cs2 CO3 , 99.9%), 염화납(II)(PbCl2) , 99.999%), 염화세슘(CsCl, 99.99%), 올레산(OA, 90%) 및 1-옥타데센(ODE, 90%)은 Alfa Aesar에서 얻었습니다. 염화망간 사수화물(MnCl2· (H2 오)4 , 99.99%), 올레일아민(OAm, 80–90%) 및 염화주석(SnCl2 , 99.99%)는 알라딘에서 구입했습니다. 염화비스무트(BiCl3 , 99.99%) 및 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)는 Macklin에서 입수했습니다. 염산(HCl, 물 중 37중량%)은 Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.에서 구입했습니다. 메탄올(99.5%)은 Kermel에서 구입했습니다. 톨루엔(99.0%) 및 에틸 아세테이트(99.5%)는 Concord에서 구입했습니다. Hexane은 Beijing Chemical Factory에서 입수했습니다.
합성 프로세스
Cs-oleate의 준비
세슘-올레이트 용액은 Kovalenko와 동료들의 접근 방식에 따라 준비되었습니다[31]. 간단히 말해서, 0.8 g의 Cs2 CO3 , 2.5 mL의 OA 및 30 mL의 ODE를 3구 플라스크에 넣고 1 시간 동안 120 °C에서 진공 건조했습니다. 다음으로 플라스크는 N2로 전환되었습니다. 모든 Cs2가 될 때까지 150 °C로 가열합니다. CO3 해산.
Mn 도핑된 CsPbCl의 합성3
Mn 도핑된 CsPbCl3 핫 인젝션 방식으로 합성했습니다. 일반적으로 0.0615 g의 PbCl2 , 0.08 g의 MnCl2 (H2 오)4 , 1 ml의 OAm, 1 ml의 OA 및 5 ml의 ODE를 25mL 3구 플라스크에 첨가하고 1 시간 동안 120°C에서 진공 건조시켰다. 그런 다음, 플라스크를 질소 하에서 180°C까지 가열하였다. 이 온도에서 0.5mL의 건조된 OAm과 0.5mL의 건조된 OA를 주입하여 Pb 및 Mn 소스를 가용화했습니다. 이어 Cs-oleate 0.4 mL를 재빨리 주입하고 5 초 후에 ice bath로 냉각시켰다. QD를 1:3의 비율로 헥산 및 에틸 아세테이트로 침전시켰다. 그 후, 용액을 5분 동안 5500 rpm에서 원심분리하였다. 원심분리 후 침전물을 톨루엔에 분산시켰다.
이중 도핑된 C의 합성2 SnCl6
이중 도핑된 Cs2 SnCl6 열수반응법으로 합성하였다. 일반적으로 0.337 g의 CsCl, 0.189 g의 SnCl2 , BiCl3 0.032 g 분말 및 4.0 mL의 37% 염산을 테플론 라이닝된 오토클레이브(30 mL)에 밀봉하고 220 °C에서 20 시간 동안 가열했습니다. 반응이 끝난 후 오토클레이브를 상온으로 천천히 냉각시키고 Bi가 도핑된 Cs2의 백색 결정 SnCl6 원심분리(3000 rpm, 2 min)로 분리할 수 있습니다.
LED 장치 제작
발광 피크 파장이 365 nm인 UV-LED 칩은 Shine On Corp에서 구입했습니다. 일반적인 준비에서 일정량의 Bi-doped Cs2 SnCl6 분말을 PMMA/톨루엔 용액과 혼합하고 UV-LED 칩에 코팅하였다. 다음으로, Mn-도핑된 CsPbCl3 QD 용액을 1ml 투명 PMMA/톨루엔 용액에 첨가하였다. 그 후, Mn이 도핑된 CsPbCl3 용액은 이미 Bi-도핑된 Cs2로 코팅된 UV-LED 칩에 코팅되었습니다. SnCl6 . 그런 다음 장치를 실온에서 30분 동안 경화했습니다.
측정 및 특성화
형광 방출 스펙트럼은 Ocean Optics 분광계에서 수행되었습니다. 샘플의 흡광도 스펙트럼은 Shimadzu UV-2550 분광 광도계를 사용하여 측정되었습니다. 이중 도핑된 C의 경우2 SnCl6 확산 반사율(R) 스펙트럼은 Ocean Optics 분광계로 측정하였고 Abs 계수 α는 Kubelka-Munk 이론(1 − R ) × (1 − R )/2R . 여기 스펙트럼 및 시간 분해 PL 분광법(TRPL)은 Edinburgh FLS920 형광 분광계로 측정되었습니다. QD의 형태는 100 kV에서 작동하는 FEI Tecnai G2 Spirit TWIN 투과 전자 현미경(TEM)에 의해 획득되었습니다. 주사 전자 현미경(SEM) 및 에너지 분산 X선 분광법(EDX) 측정은 Quanta 450 FEG에 의해 수행되었습니다. 페로브스카이트의 X선 회절(XRD) 패턴은 Bruker D8 Advance X선 회절계(Cu Kα:λ =1.5406 Å). 샘플의 절대 PL QY는 BENFLEC로 코팅된 내부면이 있는 적분구가 장착된 형광 분광기(FLS920P, Edinburgh Instruments)에 의해 얻어졌습니다. 밝기와 효율성은 ATA-1000 전자발광 측정 시스템(중화인민공화국의 Everfine)으로 측정되었습니다.
결과 및 토론
이중 도핑된 Cs2 SnCl6 perovskite는 수정이 거의 없이 이전 접근 방식에 따라 합성되었습니다[33]. Bi-doped Cs2의 Abs 및 PL 스펙트럼 SnCl6 그림 1a에 나와 있습니다. 그림 1a에서 볼 수 있듯이 약 375 nm의 급격한 Abs 피크는 결함 밴드(Bi 도핑으로 인한)에서 호스트 전도 밴드 최소값으로의 전이에 할당될 수 있으며 이는 이전 보고서[33]와 잘 일치합니다. XRD 패턴은 또한 Sn 기반 페로브스카이트의 형성을 나타냅니다(그림 3a). 모든 회절 피크는 Cs2와 잘 일치함 SnCl6 결정 구조(ICSD #9023)이고 불순물 상이 검출되지 않았으며 이는 이전 보고서[33]와 잘 일치합니다. 이중 도핑된 Cs2 SnCl6 UV 광(365 nm)에 의해 여기될 수 있고 465 nm에 위치한 PL 방출 피크와 함께 밝은 청색광을 나타냅니다(그림 1a). Bi-doped Cs2의 반치폭(FWHM) SnCl6 65 nm이고 Bi-doped Cs의 QY2 SnCl6 최대 76%입니다. Bi-doped Cs2의 PL 여기(PLE) 스펙트럼 SnCl6 측정되고(465 nm에서 감지됨) 그림 1a에 표시됩니다. 350 nm에 위치한 넓은 피크는 Bi-doped Cs2의 PLE 스펙트럼에서 관찰될 수 있습니다. SnCl6 , Abs 스펙트럼에 비해 약간 이동합니다. 유사한 변화가 이전 보고서[33]에서도 관찰되었습니다. 또한, 이 Bi-doped Cs2 SnCl6 우수한 안정성을 보여줍니다. 300 시간 동안 자외선을 조사한 후 PL 강도는 거의 일정합니다. 페로브스카이트 분말은 3 개월(25 °C, 상대 습도 35–50%) 동안 공기에 노출된 후에도 QY를 유지할 수 있습니다.
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아 Bi-doped Cs2의 Abs, PL 및 PLE 스펙트럼 SnCl6 양자점. 삽입된 사진은 UV 여기에서 샘플의 사진입니다. ㄴ Mn 도핑된 CsPbCl3의 Abs, PL 및 PLE 스펙트럼 양자점. 삽입된 사진은 UV 여기 상태에서 샘플의 사진입니다.
Mn 도핑된 CsPbCl3 QD는 약간의 수정과 함께 확립된 프로세스에 따라 준비되었습니다[32]. 도 1b에 도시된 바와 같이, 약 400 nm에서 Abs 피크가 관찰되며, 이는 CsPbCl3의 엑시톤 Ab에 할당된다. . UV 광(365 nm)에서 QD 용액은 밝은 주황색 방출을 보여줍니다(그림 1b, 삽입). 각각 405 nm와 595 nm를 중심으로 하는 두 개의 피크가 PL 방출 스펙트럼에서 관찰됩니다(그림 1b). 405 nm의 피크는 CsPbCl3에 할당됩니다. 약 80 nm에서 FWHM을 갖는 넓은 방출 대역은 Mn
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에 할당됩니다. d-d 방출 [31, 34]. 당사 제품의 QY는 52%에 도달하고 있으며 이는 다른 보고서[32, 35, 36]와 비교할 수 있습니다. Mn 도핑된 CsPbCl3의 PLE 스펙트럼 측정되고(595 nm에서 검출됨) 그림 1b에 표시됩니다. Mn 도핑된 CsPbCl3의 PLE 스펙트럼 Mn 방출의 강한 PL 피크가 페로브스카이트의 여기자에서 비롯됨을 보여주는 Abs 스펙트럼을 밀접하게 따릅니다. 준비된 QD는 우수한 안정성을 보여 주변 대기에서 최소 3 개월(25 °C, 상대 습도 35–50%) 동안 방출 특성을 보존할 수 있습니다.
Bi-doped Cs의 PL 수명2 SnCl6 및 Mn 도핑된 CsPbCl3 TRPL을 사용하여 측정했습니다. 그림 2a와 같이 Bi-doped Cs2의 감쇠 곡선 SnCl6 지수 함수에 의해 잘 적합하고 수명은 375 ns로 이전 보고서[33]와 잘 일치합니다. Mn 도핑된 CsPbCl3의 경우 QD, 수명이 더 길며(1.7 ms), 이는 Mn
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의 스핀 금지 리간드 장 전이에서 비롯됨을 뒷받침합니다. 이온 [32].
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아 이중 도핑된 Cs의 PL 감쇠 및 적합 곡선2 SnCl6 . ㄴ Mn 도핑된 CsPbCl3의 PL 감쇠 및 적합 곡선
그림 3b는 Bi-doped Cs2의 SEM 이미지를 보여줍니다. SnCl6 페 로브 스카이 트. 구형 Bi-doped Cs2 SnCl6 직경 53 nm의 페로브스카이트를 관찰할 수 있습니다. EDX 및 매핑 이미지는 Cs2에서 Bi의 존재를 추가로 확인합니다. SnCl6 (그림 3j, c–f). Cs, Sn, Bi 및 Cl의 비율은 1:0.62:0.14:3으로 다른 보고서와 잘 일치합니다[33]. 그림 3g는 Mn 도핑된 CsPbCl3의 TEM 이미지를 보여줍니다. 양자점. 보시다시피, Mn 도핑된 CsPbCl3 QD는 평균 크기가 ~ 12 nm인 입방체 형태를 나타냅니다. 도 3k에서 알 수 있는 바와 같이 Cs, Pb, Mn 및 Cl의 비율은 1:0.77:0.19:2.68이다. HRTEM 이미지는 Mn 도핑된 CsPbCl3의 격자 무늬를 표시합니다. 3.67 Å의 면간 거리를 나타내는 QD는 (101) 평면의 것과 잘 일치합니다(그림 3h). SAED 패턴은 그림 4c에 나와 있습니다. QD가 대응하는 (101) 및 (200) 평면을 갖는 정방정계 결정 구조를 가지고 있음을 알 수 있습니다(그림 3i)[31]. Mn 도핑된 CsPbCl3의 XRD 패턴 QD는 회절 피크가 SAED 결과와 일치하는 정방정상에 해당함을 보여줍니다.
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아 이중 도핑된 C의 XRD 패턴2 SnCl6 및 Mn 도핑된 CsPbCl3 QD, b Bi-doped Cs2의 SEM 이미지 SnCl6 , ㄷ –f Bi-doped Cs2의 매핑 이미지 SnCl6 , 지 Mn 도핑된 CsPbCl3의 TEM 이미지 페로브스카이트 QD, h Mn이 도핑된 CsPbCl3의 고해상도 투과 전자 현미경(HRTEM) 이미지 QD, i Mn 도핑된 CsPbCl3의 SAED(선택 영역 전자 회절) 패턴 , j EDX 스펙트럼 및 Bi-doped Cs2 SnCl6 , 및 k Mn 도핑된 CsPbCl3의 EDX 스펙트럼
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아 Mn 도핑된 CsPbCl3의 PL 스펙트럼 다른 농도의 QD. ㄴ Mn 도핑된 CsPbCl3의 색좌표 변화 농도가 다른 QD
최적의 Mn 도핑 농도를 얻기 위해 Emission Peak와 FWHM 변화를 분석하여 Fig. 4에 나타내었다. Fig. 4a에서 Mn 농도에 따라 PL intensity가 증가함을 알 수 있다. 저녁> 3.04에서 6.45 mg/mL로 증가합니다. Mn
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추가 증가 농도가 높아지면 PL 강도가 감소하는데, 이는 고농도에서의 자가복근 효과 때문입니다. 전체 프로세스 동안 PL 피크 위치와 FWHM은 동일하게 유지됩니다. 즉, Mn
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의 변화는 농도는 PL 방출 피크 및 FWHM에 영향을 미치지 않으며, 이는 색 좌표 차트로도 확인됩니다(그림 4b). 농도가 어떻게 변해도 색좌표는 기본적으로 (0.535, 0.460)(검은 점)으로 유지됩니다. 따라서 6.45 mg/mL의 농도를 최적 농도로 취합니다.
WLED는 청색 방출 Bi-doped Cs2를 코팅하여 제작되었습니다. SnCl6 분말 및 주황색 방출 Mn 도핑된 CsPbCl3 상업적으로 이용 가능한 365 nm LED 칩 위의 QD(그림 5a). 그림 5b에서 볼 수 있듯이 WLED의 EL 스펙트럼에서 두 개의 명백한 피크를 볼 수 있으며, 이는 Bi-도핑된 Cs2 SnCl6 및 Mn 도핑된 CsPbCl3 . 이 두 피크의 지속성은 제조 과정에서 음이온 교환 및 기타 화학 반응이 발생하지 않음을 나타냅니다. 색좌표가 (0.334, 0.297)인 밝은 백색광에서 WLED를 15mA에서 작동할 때 5311 K의 상관 색온도를 관찰할 수 있습니다(그림 5b 및 c). WLED의 최고 발광 효율 및 휘도는 최대 20.8 lm/W 및 78,000 cd m
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에 도달합니다. , 각각 다른 UV 칩 기반 WLED와 비교할 수 있습니다[4, 37,38,39].
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아 WLED의 제조 공정의 개략도; ㄴ WLED의 전자발광(EL) 스펙트럼; ㄷ WLED 장치의 색 좌표, Mn 도핑된 CsPbCl3 QD 및 이중 도핑된 C2 SnCl6。 (원 안의 검은 점은 흰색 좌표이고 별표는 파란색과 주황색 페로브스카이트를 나타냅니다). 삽입물은 WLED의 사진입니다.
5 mA-120 mA의 구동 전류로 제작된 WLED의 방출 스펙트럼은 그림 6a에 나와 있습니다. 제작된 WLED의 색좌표, CCT, CRI 등의 상세한 특성을 Table 1에 나타내었다. Fig. 6a에서 보는 바와 같이 두 피크의 EL 세기는 전류가 증가함에 따라 점차적으로 증가하며 포화도를 나타내지 않는다. 게다가, EL 스펙트럼에 대한 피크 위치의 명백한 이동은 다른 주입 전류에서 발생하지 않았습니다. 이러한 PL 스펙트럼의 색 좌표는 그림 6b에 나와 있습니다. 색도 좌표는 약간의 이동을 보여줍니다(x <0.02, y <0.02) 구동 전류가 증가함에 따라 왼쪽으로 이동합니다. Bi-doped Cs2의 EL 강도를 관찰할 수 있습니다. SnCl6 Mn 도핑된 CsPbCl3보다 빠르게 증가 , 색도 좌표가 왼쪽으로 이동할 수 있습니다. 그러나 FWHM 변화와 방출 피크의 이동도 색도 좌표를 이동시킵니다. 위에서 논의한 바와 같이 방출 피크는 전류의 증가에 따라 변하지 않습니다. 넓은 FWHM으로 인해 Bi-doped Cs2의 방출 피크 SnCl6 및 Mn 도핑된 CsPbCl3 FWHM 변화를 분석하기 어려운 겹침. 따라서 각 FWHM 변화를 분석하기 위해 단색 LED가 제작되었습니다. 그림 6c 및 d는 Bi-doped Cs2의 방출 스펙트럼을 보여줍니다. SnCl6 및 Mn 도핑된 CsPbCl3 각각 LED. 5 ~ 120 mA의 넓은 전류 범위에서 PL 방출 피크의 이동이 발생하지 않으며 이는 WLED 결과와 잘 일치합니다(그림 6c 및 d). 다른 전류에서 코팅된 LED의 FWHM 변화가 그림 6e에 나와 있습니다. 보시다시피, Bi-doped Cs의 FWHM2 SnCl6 및 Mn 도핑된 CsPbCl3 거의 일정하며 WLED의 색도 좌표의 변화는 EL의 강도 변화에서만 발생함을 나타냅니다. EL 강도 변화의 차이는 아마도 Bi-도핑된 Cs2의 다른 열 안정성에서 비롯됩니다. SnCl6 및 Mn 도핑된 CsPbCl3 , 전류의 증가로 인해 LED 칩의 온도가 상승할 수 있기 때문입니다. 이러한 사소한 변화는 리모트 타입의 LED 구조를 채택함으로써 더욱 완화될 수 있다. 또한, 장기 작동 안정성은 그림 6f에서 관찰할 수 있습니다. 300 h의 연속 작업 후 Bi-doped Cs2 SnCl6 및 Mn 도핑된 CsPbCl3 10% 미만으로 감소합니다. 실제로 WLED의 반감기는 3000 h로 I 함유 페로브스카이트보다 훨씬 우수합니다[15, 17, 18, 40]. Table 2에서 알 수 있듯이 준비된 WLED가 15mA에서 50시간 동안 계속 작동한 후 PL 강도는 원래의 99%로 떨어지며 이는 다른 보고서보다 훨씬 우수합니다[17, 18, 36, 40, 41,42,43,44]. 100 시간 작업 후 PL 강도는 97%로 떨어집니다.
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아 다양한 주입 전류에서 WLED 장치의 PL 스펙트럼, b 다양한 주입 전류에서 WLED 장치의 색도 좌표 변화, c 이중 도핑된 Cs2의 PL 스펙트럼 SnCl6 다양한 주입 전류의 LED 장치, d Mn 도핑된 CsPbCl3의 PL 스펙트럼 다양한 주입 전류의 LED 장치, e Bi-doped Cs2의 FWHM 변형 SnCl6 및 Mn 도핑된 CsPbCl3 , f 다른 작업 시간 간격에서 측정된 PL 강도 변화
최근에는 페로브스카이트의 물리적 특성을 향상시키기 위해 페로브스카이트 이종접합이 채택되고 있다[45, 46]. 일반적으로 이러한 이종 접합은 페로브스카이트-폴리머 벌크 헤테로구조, 페로브스카이트-PbS 코어-쉘 구조, 페로브스카이트-플라즈몬 Au 또는 Ag 복합 재료[47,48,49]와 같은 두 재료의 장점을 통합할 수 있어 효율성을 높일 수 있습니다. 그러나 페로브스카이트의 낮은 안정성으로 인해 이종접합의 설계 및 제작이 어렵다. 게다가, 이러한 페로브스카이트 이종접합은 순수한 페로브스카이트에 비해 안정적이지 않을 수 있습니다.
결론
결론적으로, 우리는 고품질 청색 방출 비스무트 도핑된 Cs2를 결합했습니다. SnCl6 주황색 방출 Mn 도핑된 CsPbCl3을 포함하는 페로브스카이트 WLED를 제작하기 위한 QD. 모두 동일한 Cl 음이온을 포함하고 있기 때문에 음이온 교환 반응을 피할 수 있습니다. 게다가, 주황색 방출 Mn 도핑된 CsPbCl3 QD는 요오드 함유 대응물에 비해 더 나은 안정성을 보여줍니다. 색좌표가 (0.334, 0.297)인 WLED는 이들의 비율을 조정하여 획득합니다. 또한 WLED는 우리가 아는 한 페로브스카이트 기반 WLED 중 가장 안정적인 장기 동작 안정성이 매우 뛰어납니다. 우리는 우리의 발견이 새로운 무연 페로브스카이트 기반 WLED 탐색을 위한 새로운 길을 열 것이라고 믿습니다.
