ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛАСТИЧНОГО СВЕТОДИОДА НА ОСНОВЕ ПЕРОВСКИТА CsPbBr3, КРИСТАЛЛИЗОВАННОГО НА МАССИВЕ НИТЕВИДНЫХ НАНОКРИСТАЛЛОВ ФОСФИДА ГАЛЛИЯ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В последние годы наблюдается стремительное развитие технологий создания гибких и растяжимых оптоэлектронных устройств. Перспективным по фундаментальным свойствам материалом является неорганический галогенидный перовскит CsPbBr3, яркость электролюминесценции которого может достигать 45 000 кд/м2. Однако наиболее распространенная тонкопленочная технология создания устройств на основе перовскитов не может решить ряд существенных проблем: обеспечить стабильность перовскита к окружающей среде, создать устойчивые к растяжению контакты, обеспечить эффективную инжекцию носителей в электролюминесцентный слой и т.д. Для решения этих задач авторами была разработана новая конструкция устройства на основе распределенного электрода нитевидных нанокристаллов GaP, внедренного в светоизлучающий слой перовскита, и таким образом решая фундаментальную проблему малого времени жизни носителей CsPbBr3. Упор в работе сделан на повышение стабильности получаемого эластичного устройства и на анализ его физических характеристик. Устройство заключено в специальный силиконовый полимер - прозрачную инертную гибкую и растяжимую матрицу, защищающую перовскит CsPbBr3 от воздействия внешней среды и сохраняющий ориентацию массивов нитевидных нанокристаллов. В качестве электрода, обеспечивающего латеральное перемещение носителей заряда, использовали на 90% прозрачные одностенные углеродные нанотрубки, имеющие высокий запас прочности при растяжении и малое электрическое сопротивление. Таким образом, было получено гибкое устройство с высокой эффективностью электролюминесценции.

Об авторах

А. А. Якубова

Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук

Email: yakubova.nastya@bk.ru
Санкт-Петербург, 194021 Россия

Ф. М. Кочетков

Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук

Email: yakubova.nastya@bk.ru
Санкт-Петербург, 194021 Россия

В. А. Масталиева

Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук

Email: yakubova.nastya@bk.ru
Санкт-Петербург, 194021 Россия

А. С. Голтаев

Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук

Email: yakubova.nastya@bk.ru
Санкт-Петербург, 194021 Россия

В. В. Неплох

Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук

Email: yakubova.nastya@bk.ru
Санкт-Петербург, 194021 Россия

Д. М. Митин

Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук

Email: yakubova.nastya@bk.ru
Санкт-Петербург, 194021 Россия

И. С. Мухин

Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: yakubova.nastya@bk.ru
Санкт-Петербург, 194021 Россия; Санкт-Петербург, 195251 Россия

Список литературы

  1. Corzo D., Tostado-Blázquez G., Baran D. // Frontiers in Electronics. 2020. V. 1. https://doi.org/10.3389/felec.2020.594003
  2. Song Y.M., Xie Y., Malyarchuk V., Xiao J., Jung I., Choi K.-J., Liu Z., Park H., Lu C., Kim R.-H., Li R., Crozier K.B., Huang Y., Rogers J.A. // Nature. 2013. V. 497. Iss. 7447. P. 95. https://doi.org/10.1038/nature12083
  3. Park S.-I., Xiong Y., Kim R.-H., Elvikis P., Meitl M., Kim D.-H., Wu J., Yoon J., Yu C.-J., Liu Z., Huang Y., Hwang K., Ferreira P., Li X., Choquette K., Rogers J.A. // Science. 2009. V. 325. Iss. 5943. P. 977. https://doi.org/10.1126/science.1175690
  4. Amruth C., Luszczynska B., Rekab W., Szymanski M.Z., Ulanski J. // Polymers. 2020. V. 13. Iss. 1. P. 80. https://doi.org/10.3390/polym13010080
  5. Gustafsson G., Cao Y., Treacy G.M., Klavetter F., Colaneri N., Heeger A. // Nature. 1992. V. 357. Iss. 6378. P. 477. https://doi.org/10.1038/357477a0
  6. Geffroy B., le Roy Ph., Prat Ch. // Polymer Int. 2006. V. 55. Iss. 6. P. 572. https://doi.org/10.1002/pi.1974
  7. Tankelevičiūtė E., Samuel I.D.W., Zysman-Colman E. // J. Phys. Chem. Lett. 2024. V. 15. Iss. 4. P. 1034. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.3c03317
  8. Pietryga J.M., Park Y.-S., Lim J., Fidler A.F., Bae W.K., Brovelli S., Klimov V.I. // Chem. Rev. 2016. V. 116. Iss. 18. P. 10513. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00169
  9. Zhang J., Hodes G., Jin Zh., Liu Sh. // J. German Chem. Soc. 2024. V. 58. Iss. 44. P. 15596. https://doi.org/10.1002/anie.201901081
  10. Song J., Li J., Li X., Xu L., Dong Y., Zeng H. // Adv. Mater. 2015. V. 27. Iss. 44. P. 7162. https://doi.org/10.1002/adma.201502567
  11. Lu M., Zhang Y., Wang S., Guo J., Yu W.W., Rogach A.L. // Adv. Funct. Mater. 2019. V. 29. Iss. 30. P. 1902008. https://doi.org/10.1002/adfm.201902008
  12. Liashenko T.G., Cherotchenko E.D., Pushkarev A.P., Pakštas V., Naujokaitis A., Khubezhov S.A., Polozkov R.G., Agapev K.B., Zakhidov A.A., Shelykh I.A., Makarov S.V. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2019. V. 21. Iss. 35. P. 18930. https://doi.org/10.1039/C9CP03656C
  13. Dey A., Ye J., De A., Debroye E., Ha S.K., Bladt E., Kshirsagar A.S., Wang Z., Yin J., Wang Y., Quan L.N., Yan F., Gao M., Li X., Shamsi J., Debnath T., Cao M., Scheel M.A., Kumar S., Steele J.A., Gerhard M., Chouhan L., Xu K., Wu X., Li Y., Zhang Y., Dutta A., Han C., Vincon I., Rogach A.L., Nag A., Samanta A., Korgel B.A., Shih C.-J., Gamelin D.R., Son D.H., Zeng H., Zhong H., Sun H., Demir H.V., Scheblykin I.G., Mora-Seró I., Stolarczyk J.K., Zhang J.Z., Feldmann J., Hofkens J., Luther J.M., Pérez-Prieto J., Li L., Manna L., Bodnarchuk M.I., Kovalenko M.V., Roeffaers M.B.J., Pradhan N., Mohammed O.F., Bakr O.M., Yang P., Müller-Buschbaum P., Kamat P.V., Bao Q., Zhang Q., Krahne R., Galian R.E., Stranks S. D., Bals S., Biju V., Tisdale W.A., Yan Y., Hoye R.L.Z., Polavarapu L. // ACS Nano. 2021. V. 15. Iss. 7. P. 10775. https://doi.org/10.1021/acsnano.0c08903
  14. Kovalenko M.V., Protesescu L., Bodnarchuk M.I. // Science. 2017. V. 358. Iss. 6364. P. 745. https://doi.org/10.1126/science.aam7093
  15. Mohapatra A., Kar M.R., Bhaumik S. // Frontiers in Electronic Materials. 2022. V. 2. https://doi.org/10.3389/femat.2022.891983
  16. Zhao X., Ng J.D.A., Friend R.H., Tan Z.-K. // ACS Photonics. 2018. V. 5. Iss. 10. P. 3866. https://doi.org/10.1021/acsphotonics.8b00745
  17. Wei Z., Xing J. // J. Phys. Chem. Lett. 2019. V. 10. Iss. 11. P. 3035. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.9b00277
  18. Zhang L., Mei L., Wang K., Lv Y., Zhang S., Lian Y., Liu X., Ma Z., Xiao G., Liu Q., Zhai S., Zhang S., Liu G., Yuan L., Guo B., Chen Z., Wei K., Liu A., Yue S., Niu G., Pan X., Sun J., Hua Y., Wu W.-Q., Di D., Zhao B., Tian J., Wang Z., Yang Y., Chu L., Yuan M., Zeng H., Yip H.-L., Yan K., Xu W., Zhu L., Zhang W., Xing G., Gao F., Ding L. // Nanomicro Lett. 2023. V. 15. Iss. 1. P. 177. https://doi.org/10.1007/s40820-023-01140-3
  19. Huo C., Fong Ch.F., Amara M.-R., Huang Y., Chen B., Zhang H., Guo L., Li H., Huang W., Diederichs C., Xiong Q. // Nano Lett. 2020. V. 20. Iss. 5. P. 3673. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c00611
  20. Xiang S., Fu Zh., Li W., Wei Y., Liu J., Liu H., Zhang R., Zhu L., Chen H. // ACS Energy Lett. 2018. V. 3. Iss. 8. P. 1824. https://doi.org/10.1021/acsenergylett.8b00820
  21. Peters J.A., Liu Zh., de Siena M.C., Kanatzidis M.G., Wessels B.W. // J. Luminescence. 2022. V. 243. P. 118661. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2021.118661
  22. Cheng L.-P., Huang J.-Sh., Shen Y., Li G.-P., Liu X. K., Li W., Wang Y.-H., Li Y.-Q., Jiang Y., Gao F., Lee Ch.-S., Tang J.-X. // Adv. Opt. Mater. 2018. V. 7. Iss. 4. P. 1801534. https://doi.org/10.1002/adom.201801534
  23. Jathar S.B., Rondiya S.R., Bade B.R., Nasane M.P., Barma S.V., Jadhav Y.A., Rokade A.V., Kore K.B., Nilegave D.S., Tandale P.U., Jadkar S.R., Funde A.M. // ES Mater. Manufacturing. 2021. V. 12. P. 72. https://doi.org/10.30919/esmm5f1036
  24. Gualdrón-Reyes A.F., Yoon S.J., Barea E.M., Agouram S., Muñoz-Sanjosé V., Meléndez Á.M., Niño-Gómez M.E., Mora-Seró I. // ACS Energy Lett. 2018. V. 4. Iss. 1. P. 54. https://doi.org/10.1021/acsenergylett.8b02207
  25. Nasibulin A.G., Moisala A., Brown D.P., Jiang H., Kauppinen E.I. // Chem. Phys. Lett. 2005. V.402. Iss. 1-3. P. 227. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2004.12.040
  26. Gilshtein E., Nasibulin A.G. Aerosol synthesized carbon nanotube films for stretchable electronic applications. // IEEE NANO. 2015, Rome, Italy. P. 893.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).