เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมวิจัยของศาสตราจารย์เซียว เจิ้งกั๋วจาก School of Physics ของมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีน, ห้องปฏิบัติการหลักด้านฟิสิกส์วัสดุควอนตัมคู่อย่างแข็งแกร่งของ Chinese Academy of Sciences และศูนย์วิจัยแห่งชาติเหอเฟยสำหรับวิทยาศาสตร์วัสดุไมโครสเกล ได้ให้ความสำคัญ ความคืบหน้าในด้านการเตรียมผลึกเดี่ยวเพอร์รอฟสไกต์ที่มีประสิทธิภาพและเสถียรไฟ LED.

ทีมวิจัยได้พัฒนาผลึกเดี่ยวเพอร์รอฟสไกต์คุณภาพสูง พื้นที่ขนาดใหญ่ และบางพิเศษโดยใช้วิธีการจำกัดพื้นที่ และเตรียม LED ผลึกเดี่ยวเพอร์รอฟสไกต์ที่มีความสว่างมากกว่า 86,000 cd/m2 และอายุการใช้งานสูงสุด 12,500 ชั่วโมงสำหรับ เป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นก้าวสำคัญในการนำ perovskite LED มาประยุกต์ใช้กับมนุษย์แสงสว่าง- ความสำเร็จที่เกี่ยวข้องซึ่งมีชื่อว่า "ไดโอดเปล่งแสง perovskite ผลึกเดี่ยวที่มีความสว่างสูงและเสถียร" ได้รับการเผยแพร่ใน Nature Photonics เมื่อวันที่ 27 กุมภาพันธ์

เมทัลฮาไลด์เพอรอฟสกี้กลายเป็นจอแสดงผล LED รุ่นใหม่และวัสดุให้แสงสว่าง เนื่องจากมีความยาวคลื่นที่ปรับได้ ความกว้างครึ่งยอดที่แคบ และการเตรียมอุณหภูมิต่ำ ปัจจุบัน ประสิทธิภาพควอนตัมภายนอก (EQE) ของ perovskite LED (PeLED) ที่ใช้ฟิล์มบางโพลีคริสตัลไลน์เกิน 20% ซึ่งเทียบได้กับ LED อินทรีย์ (OLED) เชิงพาณิชย์ ในปีที่ผ่านมา อายุการใช้งานของ perovskite ที่มีประสิทธิภาพสูงส่วนใหญ่ที่รายงานอุปกรณ์แอลอีดีใช้งานได้ตั้งแต่หลายร้อยถึงหลายพันชั่วโมง โดยยังคงตามหลัง OLED ความเสถียรของอุปกรณ์จะได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น การเคลื่อนที่ของไอออน การฝังตัวพาที่ไม่สมดุล และความร้อนจูลที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงาน นอกจากนี้ การรวมตัวกันใหม่ของสว่านอย่างจริงจังในอุปกรณ์โพลีคริสตัลไลน์เพอร์รอฟสไกต์ยังจำกัดความสว่างของอุปกรณ์อีกด้วย

เพื่อตอบสนองต่อปัญหาข้างต้น ทีมวิจัยของ Xiao Zhengguo ได้ใช้วิธีการจำกัดพื้นที่เพื่อปลูกผลึกเดี่ยวของเพอร์รอฟสไกต์บนสารตั้งต้นในแหล่งกำเนิด ด้วยการปรับสภาวะการเจริญเติบโต การแนะนำเอมีนและโพลีเมอร์อินทรีย์ ทำให้คุณภาพของคริสตัลได้รับการปรับปรุงอย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงเตรียม MA0.8FA0.2PbBr3 ผลึกเดี่ยวแบบบางคุณภาพสูงที่มีความหนาขั้นต่ำ 1.5 μm ความหยาบของพื้นผิวน้อยกว่า 0.6 นาโนเมตร และผลผลิตควอนตัมเรืองแสงภายใน (PLQYINT) สูงถึง 90% อุปกรณ์ LED ผลึกเดี่ยวของ perovskite เตรียมด้วยผลึกเดี่ยวบางๆ เนื่องจากชั้นเปล่งแสงมี EQE 11.2% ความสว่างมากกว่า 86000 cd/m2 และอายุการใช้งาน 12500 ชั่วโมง ในระยะเริ่มแรกได้บรรลุถึงเกณฑ์ของการวางตลาดเชิงพาณิชย์ และได้กลายเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ LED perovskite ที่มีความเสถียรมากที่สุดในปัจจุบัน

งานข้างต้นแสดงให้เห็นอย่างเต็มที่ว่าการใช้ผลึกเดี่ยวของ perovskite บางเป็นชั้นเปล่งแสงเป็นวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้สำหรับปัญหาความเสถียร และ LED ผลึกเดี่ยวของ perovskite นั้นมีแนวโน้มที่ดีในด้านแสงและจอแสดงผลของมนุษย์