Полноцветные волоконные светодиоды на основе перовскитных квантовых проволок

Волоконные светодиоды (Fi-LED) являются ключевым компонентом в области гибких источников света благодаря их совместимости с текстильными изделиями и равномерности пространственной яркости. Металлогалогенидные перовскиты (МГП) являются перспективными светоизлучающими материалами для светодиодов следующего поколения благодаря своим превосходным оптоэлектронным свойствам. Несмотря на потенциал, производство Fi-светодиодов на основе MHP сталкивается с такими проблемами, как неравномерное покрытие под действием силы тяжести и поверхностного натяжения, некачественная кристаллизация и сложный процесс нанесения электродов, что приводит к неравномерному и неэффективному излучению света.

Чтобы решить эти проблемы, исследователи под руководством профессора Чжиюн Фана (Zhiyong Fan) использовали шаблоны пористых глиноземных мембран (PAM) на тонких алюминиевых волокнах. Материал PAM со сверхмалым размером пор, составляющим приблизительно 5 нм, был изготовлен на основе алюминиевых волокон методом нанесения покрытия раствором от рулона к рулону. Раствор прекурсора MHP был залит в каналы PAM, после чего была проведена процедура отжига для обеспечения равномерного испарения растворителя в пространстве и кристаллизации MHP. Этот метод позволил добиться равномерного роста матриц PeQW и свести к минимуму образование нежелательных тонкопленочных структур на поверхности PAM.

Исследователи продемонстрировали изготовление полноцветных светодиодов Fi с максимумами излучения 625 нм (красный), 512 нм (зеленый) и 490 нм (небесно-голубой). Изготовленные волокна также обладают хорошей гибкостью и растяжимостью, что делает их пригодными для использования в текстильном освещении. В гавани Виктория была создана ночная подсветка с использованием светодиодов PEQW с галогенными градиентными цветовыми переходами, подчеркивающими универсальность и эстетический потенциал светодиодов Fi.

Результаты исследования представляют собой значительный прогресс в области светодиодов Fi; будущие разработки могут быть направлены на повышение эффективности и стабильности светодиодов Fi, изучение новых композиций перовскита для получения более широкого спектра цветов излучения и интеграцию этих устройств в коммерческие текстильные изделия.

«Сочетание эффекта квантового удержания и пассивации благодаря трехмерной пористой мембране из оксида алюминия позволило нам добиться выдающейся эффективности фотолюминесценции и электролюминесценции. Наш инновационный подход к созданию оптоволоконных светодиодов открывает новые возможности для создания нетрадиционных источников освещения с трехмерной структурой, прокладывая путь к передовым технологиям отображения информации на носимых устройствах», – сказал Фан.

Источник: https://www.electronicsonline.net.au/content/components/news/full-colour-fibre-leds-based-on-perovsk...