基于激子阻挡层的高效率绿光钙钛矿电致发光二极管

• 作者: 张月 徐强 朱志新 熊祖洪 王润 贾亚兰 邓艳红 马兴娟 高春红
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 全无机卤素钙钛矿 电致发光二极管 空穴传输 激子淬灭 激子阻挡层
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 280-289
• 页数: 10页
• 字数: 5096字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20191263

摘要

金属卤化物钙钛矿材料由于具有高的光致发光量子产率、高色纯度、带隙可调等杰出的光学性能,被作为发光材料广泛地用于制备钙钛矿电致发光二极管(perovskite light-emitting diodes,PeLEDs).虽然取得了较好的研究进展,但是其效率和稳定性还未达到商业化的要求,还需要进一步提高.为了提高PeLEDs的效率和稳定性,本文使用旋涂法,引入了一种具有宽带隙和较好空穴传输能力的有机小分子材料4,4'-cyclohexylidenebis[N,N-bis(p-tolyl)aniline](TAPC)作为激子阻挡层,获得了效率和寿命都得到提高的全无机PeLEDs.研究表明,PeLEDs效率和寿命得到提高的物理机制主要源于两方面:1)TAPC具有恰当的最高占有分子轨道能级,与PEDOT:PSS的最高占有分子轨道能级和CsPbBr3的价带边形成了阶梯式能级分布,有利于空穴注入和传输;同时TAPC具有较高的最低未占分子轨道能级,能够有效地阻止电子泄漏到阳极端,并能很好地将电子和激子限制在发光层内;2)TAPC层的引入可以避免钙钛矿发光层与强酸性的空穴注入材料Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(p-styrene sulfonate)(PEDOT:PSS)的直接接触,进而免除钙钛矿发光层由于与PEDOT:PSS的直接接触所导致的激子淬灭,从而提高了激子的发光辐射复合率.