اخیراً تیم تحقیقاتی پروفسور شیائو ژنگو از دانشکده فیزیک دانشگاه علم و صنعت چین، آزمایشگاه کلیدی فیزیک مواد کوانتومی قوی جفت شده آکادمی علوم چین و مرکز تحقیقات ملی هفی برای علوم مواد در مقیاس ریز اهمیت داده اند. پیشرفت در زمینه تهیه تک کریستال پروسکایت کارآمد و پایدارال ای دی ها.

تیم تحقیقاتی با استفاده از روش محدودیت فضا، تک بلورهای پروسکایتی با کیفیت بالا، مساحت بزرگ و فوق نازک را رشد داده و LED تک کریستالی پروسکایت را با روشنایی بیش از 86000 cd/m2 و عمر تا 12500 ساعت برای برای اولین بار که گام مهمی در جهت کاربرد LED پروسکایت برای انسان برداشته استروشنایی. دستاوردهای مربوطه، با عنوان "دیودهای نوری پروسکتیت تک کریستالی روشن و پایدار" در 27 فوریه در Nature Photonics منتشر شد.

پروسکایت متال هالید به دلیل طول موج قابل تنظیم، عرض نیم پیک باریک و آماده سازی در دمای پایین، به نسل جدیدی از صفحه نمایش LED و مواد نورپردازی تبدیل شده است. در حال حاضر، راندمان کوانتومی خارجی (EQE) پروسکایت LED (PeLED) بر اساس لایه نازک پلی کریستالی از 20 درصد فراتر رفته است که با LED تجاری آلی (OLED) قابل مقایسه است. در سال های اخیر، عمر سرویس بسیاری از پروسکایت با راندمان بالا گزارش شده استدستگاه های LEDاز صدها تا هزاران ساعت، هنوز هم از OLED ها عقب مانده است. پایداری دستگاه تحت تأثیر عواملی مانند حرکت یون، کاشت حامل نامتعادل و گرمای ژول تولید شده در حین کار قرار می گیرد. علاوه بر این، نوترکیب جدی اوگر در دستگاه های پروسکایت پلی کریستالی نیز روشنایی دستگاه ها را محدود می کند.

در پاسخ به مشکلات فوق، تیم تحقیقاتی Xiao Zhengguo از روش محدودیت فضا برای رشد تک بلورهای پروسکایت بر روی بستر در محل استفاده کردند. با تنظیم شرایط رشد، معرفی آمین ها و پلیمرهای آلی، کیفیت کریستال به طور موثر بهبود یافت، بنابراین تک بلورهای نازک MA0.8FA0.2PbBr3 با کیفیت بالا با حداقل ضخامت 1.5 میکرومتر تهیه شد. زبری سطح کمتر از 0.6 نانومتر است و بازده کوانتومی فلورسانس داخلی (PLQYINT) به 90٪ می رسد. دستگاه LED تک کریستال پروسکایت که با تک کریستال نازک به عنوان لایه ساطع کننده نور تهیه شده است دارای EQE 11.2 درصد، روشنایی بیش از 86000 cd/m2 و طول عمر 12500 ساعت است. این دستگاه در ابتدا به آستانه تجاری سازی رسیده است و در حال حاضر به یکی از پایدارترین دستگاه های LED پروسکایت تبدیل شده است.

کار فوق به طور کامل نشان می دهد که استفاده از تک کریستال پروسکایت نازک به عنوان لایه ساطع کننده نور یک راه حل عملی برای مشکل پایداری است و LED تک کریستالی پروسکایت چشم انداز زیادی در زمینه نورپردازی و نمایش انسان دارد.