不对称性有助于创造更稳定的蓝色钙钛矿LED结构

理财鱼小提示：不对称性有助于创造更稳定的蓝色钙钛矿LED结构

冲绳科学技术大学研究生院（OIST）的研究人员开发了基于金属卤化物钙钛矿材料（metal halide perovskite）的蓝色LED，该材料首次使用不对称桥（asymmetrical bridges）将钙钛矿层固定在一起，创造了一种更稳定的结构。

研究人员表示，它可能使钙钛矿LED离商业化更近一步。

研究人员表示，钙钛矿有可能成为照明行业真正的游戏规则改变者。在短短几年内，钙钛矿LED的效率——它们将电能转化为光能的能力，已经飙升至与传统LED相媲美的水平，并且将很快超过传统材料。除了效率高之外，钙钛矿LED还比市场上当前的LED技术具有更多优势，因为它们有可能以低生产成本产生更亮、更纯的颜色。

然而，钙钛矿LED的稳定性仍然是一个巨大的障碍，即使是最稳定的LED，其使用寿命也只有几百小时。尤其是蓝色LED，效率远远落后于红色和绿色LED。但是，如果没有蓝色LED，钙钛矿在彩色显示器或光源中的实际应用会受到限制，因为需要混合红、绿和蓝光才能产生包括白色在内的全系列颜色。

研究人员解释，从历史上看，蓝光的发射一直很难实现。最初使用氮化镓制造的获得诺贝尔奖的蓝色LED，比红色和绿色LED的开发时间长长了30年——即使是现在，制造大型、高质量的氮化镓晶体仍然比较困难，且成本高昂。因此，研究新的蓝色发光材料，例如钙钛矿，至关重要。

在这项研究中，科学家们研究了蓝色钙钛矿LED中的主要问题之一——卤化物偏析问题。当金属卤化物钙钛矿晶体形成时，卤化物以八面体形状键合在金属原子周围。正离子位于这些八面体形状中的四个之间。

然而，当在钙钛矿LED上施加LED发光所需的电压时，它会导致形成八面体结构的负卤离子分离，并向LED的正端迁移。八面体形状之间的正离子也迁移到LED的负端。这种离子迁移会降低钙钛矿结构，导致LED的效率直线下降，蓝色变为更绿色的色调。

为了尝试解决卤化物偏析问题，研究人员制造了一种具有称为Dion-Jacobson相结构的钙钛矿结构蓝色LED，其中钙钛矿晶体的二维(2D)层相互堆叠。然后钙钛矿层通过分子桥连接在一起，增加了整个结构的稳定性。

研究人员首次探索了使用两端不同的不对称桥是否会影响钙钛矿LED的整体特性。研究人员发现，当桥接分子不对称时，它会减慢离子在钙钛矿层间的迁移，从而提高钙钛矿结构的稳定性。

该团队提出，不对称会导致电子在桥接分子上的分布方式发生变化，从而在层间产生一个小的偶极电场。这种偶极子电场会干扰离子迁移，从而保持结构稳定性。

研究者表示，这项研究除了解决钙钛矿LED中的卤化物偏析问题外，使用不对称桥的策略也可以应用于其他基于钙钛矿的器件，例如钙钛矿太阳能电池。

题为Spectral Stable Blue-Light-Emitting Diodes via Asymmetric Organic Diamine Based Dion–Jacobson Perovskites的相关研究论文发表在《美国化学会杂志》（Journal of the American Chemical Society）上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c07757

>相关《 不对称性有助于创造更稳定的蓝色钙钛矿LED结构》内容：

尽管债务人公司已完成增资注册，但债权人对债务人公司责任能力的判断应以案涉债权形成时该公司的注册资金以及当时的股东出资情况为依据，债权人以案涉债权形成后债务人公司股东未履行增资义务为由要求追加该增资股东为被执行人的，法院不予支持。 案情摘要...【继续阅读】

理财鱼小提示：打破纪录！单晶硅产生新应变水平，有助于生产自带烟雾探测器的手机 萨里大学的研究人员开发了一种单步程序，使单晶硅能承受比以往更多的压力。这一发现正在申请专利，可能对硅光子学的未来发展至关重要。硅光子学是物联网背后技术的基础，目前受制...【继续阅读】

理财鱼小提示：上投摩根杜猛：降息有助于提振市场预期 年初或是全年布局较好时点 1月17日，央行发布公告，为维护银行体系流动性合理充裕，1月17日开展7000亿元1年期中期借贷便利MLF操作和1000亿元7天期公开市场逆回购操作，中标利率分别为2.85%、2.10%，中标利率...【继续阅读】