溶液法制备的金属掺杂氧化镍空穴注入层在钙钛矿发光二极管上的应用

作     者：吴家龙 窦永江 张建凤 王浩然 杨绪勇 Wu Jia-Long;Dou Yong-Jiang;Zhang Jian-Feng;Wang Hao-Ran;Yang Xu-Yong

作者机构：上海大学微电子研究与开发中心上海201900 上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室上海200040 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2020年第69卷第1期

页      面：326-333页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家重点研发计划(批准号:2016YFB0401702) 国家自然科学基金(批准号:51675322,61605109,61735004) 上海启明星计划(批准号:17QA1401600) 上海高校特聘教授(东方学者)计划资助的课题 

主　　题：溴基甲脒钙钛矿纳米晶 氧化镍 金属掺杂 发光二极管 

摘      要：甲脒基钙钛矿(FAPbX3)纳米晶(NCs)具有成本低、色纯度高、吸收范围广、带隙可调等特点,在照明显示与光伏领域中表现出良好的应用前景.然而传统钙钛矿发光二极管(LEDs)的空穴注入层材料--PEDOT:PSS,由于其固有的吸湿性和酸性,严重影响着器件的稳定性,而器件的稳定性始终是阻碍钙钛矿发光器件成为实际应用的关键因素之一.本文首次使用溶液法制备的氧化镍(NiO)薄膜作为溴基甲脒钙钛矿(FAPbBr3)NCs LEDs的空穴注入层,降低空穴注人层对钙钛矿发光层的影响,获得了高效且稳定的钙钛矿发光器件,器件寿命是基于PEDOT:PSS的器件的2.3倍.通过适当浓度的金属掺杂(Cs:NiO/Li:NiO),可以有效改善器件的电荷平衡,从而进一步提高FAPbBr3 NCs LEDs的性能.基于掺杂2 mol%Cs的NiO的器件表现出最优异的光电性质,其最大亮度,最大电流效率,峰值EQE分别为2970 cd·m-2,43.0 cd·A-1和11.0%;相比于传统的PEDOT:PSS基的器件,效率提高了近2倍.