Los nanocristales de perovskita de haluro de plomo (PeNC) han atraído una gran atención debido a su alto rendimiento cuántico de fotoluminiscencia (PLQY), banda prohibida ajustable, bajo costo y excelentes propiedades fotoeléctricas. En los últimos años, los diodos emisores de luz (LED) basados en perovskita se han desarrollado rápidamente y se han convertido en candidatos para la iluminación de estado sólido basada en el procesamiento de soluciones y de bajo costo.
Los LED de perovskita de luz blanca se pueden obtener apilando diferentes NC con emisiones complementarias en una película. Sin embargo, la segregación y el intercambio de iones de haluro conducen a una inestabilidad de colour severa y una estructura compleja en los dispositivos LED de perovskita de haluro mixto. Por lo tanto, se requieren nuevas concepts y tecnologías para el desarrollo de dispositivos de luz blanca.
En un nuevo artículo publicado en Mild: Science and Utility, un equipo de científicos, dirigido por el profesor Hongwei Track del State Key Laboratory of Built-in Optoelectronics, School of Digital Science and Engineering, Jilin College, China, y colaboradores han desarrollado un prometedor método para fabricar LED de perovskita blanca utilizando iones de lantánidos (Ln3+) dopados con CsPbCl3 PeNC.
Según la teoría de Forster-Dexter, la banda prohibida del huésped de perovskita debe regularse para que coincida con los niveles de energía de los iones Ln3+ considerando las diferentes configuraciones electrónicas 4f. Y la pasivación de defectos específicos mediante la introducción de ligandos de protección de unión más fuerte es un enfoque importante para mejorar el rendimiento de la película PeNC. Posteriormente, se fabricaron los LED de perovskita basados en los PeNC dopados con iones Ln3+ que experimentaron ingeniería de bandas y pasivación de defectos, en los que se obtuvieron con éxito los iones Ce3+, Er3+, Sm3+, Eu3+, respectivamente.
Lo que es más importante, los PeNC dopados con iones Eu3+ al 3,5 % en moles basados en LED muestran la emisión de luz blanca, una luminancia máxima de 1678 cd m-2 y una eficiencia cuántica externa (EQE) máxima del 5,4 %, lo que demuestra un rendimiento excelente entre los LED PeNC blancos existentes de una ficha. Este trabajo demuestra la superioridad de la perovskita dopada con iones Ln3+ de un solo componente en la realización de LED blancos altamente eficientes y estables, proporcionando el esquema óptimo para el desarrollo de LED de perovskita blanca de estructura easy y bajo costo.
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