Published April 9, 2020 | Version v1
Publication Metadata-only

Layered perovskite with compact morphology and reduced grain size via vacuum assisted crystallization for luminescence applications

Creators

  • 1. Mahidol University
  • 2. Thailand National Metal and Materials Technology Center
  • 3. Synchrotron Light Research Institute

Description

Perovskite materials have gained a lot of interest in LED application because of their excellent properties, such as direct band gap nature, high photoluminescence quantum efficiency (PLQE), high charge carrier mobility, pure color emission with small full width at half maximum, and low non-radiative recombination rate. In this work, we for the first time, developed a new protocol called vacuum assisted crystallization (VAC) for perovskite luminescence applications and optimized different parameters i.e. vacuum pressure, holding time, and annealing time. VAC is an after-deposition process applicable to control nanoscale domain structure and improve phase distribution for various deposition techniques, causing small grain size and dense formation beneficial for high luminescence. Large PLQE enhancement, smooth bright emission, high stability, and good surface morphology were obtained with VAC treatment.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

اكتسبت مواد البيروفسكايت الكثير من الاهتمام في تطبيق LED بسبب خصائصها الممتازة، مثل طبيعة فجوة النطاق المباشر، والكفاءة الكمومية العالية للتلألؤ الضوئي (PLQE)، وحركة حامل الشحنة العالية، وانبعاث الألوان النقية مع عرض كامل صغير عند نصف الحد الأقصى، وانخفاض معدل إعادة التركيب غير الإشعاعي. في هذا العمل، قمنا لأول مرة بتطوير بروتوكول جديد يسمى التبلور بمساعدة الفراغ (VAC) لتطبيقات التلألؤ البيروفسكيتي والمعلمات المختلفة المحسنة مثل ضغط الفراغ ووقت الإمساك ووقت التلدين. VAC هي عملية ما بعد الترسيب قابلة للتطبيق للتحكم في بنية النطاق النانوي وتحسين توزيع الطور لتقنيات الترسيب المختلفة، مما يتسبب في حجم حبيبات صغير وتكوين كثيف مفيد للتألق العالي. تم الحصول على تعزيز كبير لـ PLQE، وانبعاث ساطع سلس، وثبات عالي، وتشكيل سطحي جيد من خلال معالجة VAC.

Translated Description (French)

Les matériaux de pérovskite ont suscité beaucoup d'intérêt pour l'application des LED en raison de leurs excellentes propriétés, telles que la nature de la bande interdite directe, l'efficacité quantique de photoluminescence élevée (PLQE), la mobilité élevée des porteurs de charge, l'émission de couleurs pures avec une petite largeur totale à mi-hauteur et un faible taux de recombinaison non radiative. Dans ce travail, nous avons pour la première fois développé un nouveau protocole appelé cristallisation assistée par le vide (VAC) pour les applications de luminescence de pérovskite et optimisé différents paramètres, à savoir la pression sous vide, le temps de maintien et le temps de recuit. VAC est un processus de post-dépôt applicable pour contrôler la structure du domaine à l'échelle nanométrique et améliorer la distribution de phase pour diverses techniques de dépôt, provoquant une petite taille de grain et une formation dense bénéfique pour une luminescence élevée. Une grande amélioration du PLQE, une émission brillante lisse, une grande stabilité et une bonne morphologie de surface ont été obtenues avec le traitement VAC.

Translated Description (Spanish)

Los materiales de perovskita han ganado mucho interés en la aplicación de LED debido a sus excelentes propiedades, como la naturaleza de banda prohibida directa, la alta eficiencia cuántica de fotoluminiscencia (PLQE), la movilidad de portadores de alta carga, la emisión de color puro con un ancho completo pequeño a la mitad del máximo y la baja tasa de recombinación no radiante. En este trabajo, por primera vez, desarrollamos un nuevo protocolo llamado cristalización asistida por vacío (VAC) para aplicaciones de luminiscencia de perovskita y optimizamos diferentes parámetros, es decir, presión de vacío, tiempo de retención y tiempo de recocido. VAC es un proceso de posdeposición aplicable para controlar la estructura del dominio a nanoescala y mejorar la distribución de fases para diversas técnicas de deposición, causando un tamaño de grano pequeño y una formación densa beneficiosa para una alta luminiscencia. Se obtuvo una gran mejora de PLQE, una emisión brillante suave, una alta estabilidad y una buena morfología de la superficie con el tratamiento VAC.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
بيروفسكايت متعدد الطبقات مع مورفولوجيا مدمجة وحجم حبيبات منخفض عن طريق التبلور بمساعدة الفراغ لتطبيقات التلألؤ
Translated title (French)
Pérovskite en couches avec une morphologie compacte et une taille de grain réduite grâce à la cristallisation assistée par le vide pour les applications de luminescence
Translated title (Spanish)
Perovskita en capas con morfología compacta y tamaño de grano reducido mediante cristalización asistida por vacío para aplicaciones de luminiscencia

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3013590268
DOI
10.1364/ome.390077

Is supplement to
https://openalex.org/W4321128184 (Other)
https://openalex.org/W4283788391 (Other)
https://openalex.org/W3200901981 (Other)
https://openalex.org/W3083439797 (Other)
https://openalex.org/W2802747182 (Other)
https://openalex.org/W2798854189 (Other)
https://openalex.org/W2756322098 (Other)
https://openalex.org/W2536090205 (Other)
https://openalex.org/W1966758382 (Other)
https://openalex.org/W1938069651 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1991889838
  • https://openalex.org/W1993928913
  • https://openalex.org/W2014257891
  • https://openalex.org/W2190169384
  • https://openalex.org/W2314051137
  • https://openalex.org/W2346772687
  • https://openalex.org/W2410619939
  • https://openalex.org/W2460783598
  • https://openalex.org/W2569336410
  • https://openalex.org/W2588192491
  • https://openalex.org/W2588221772
  • https://openalex.org/W2621341804
  • https://openalex.org/W2623955189
  • https://openalex.org/W2736062378
  • https://openalex.org/W2739057144
  • https://openalex.org/W2749734633
  • https://openalex.org/W2750820754
  • https://openalex.org/W2785335272
  • https://openalex.org/W2787325534
  • https://openalex.org/W2800279715
  • https://openalex.org/W2803653589
  • https://openalex.org/W2805328410
  • https://openalex.org/W2806301357
  • https://openalex.org/W2809679144
  • https://openalex.org/W2891879216
  • https://openalex.org/W2900362968
  • https://openalex.org/W2902090155
  • https://openalex.org/W2906219071
  • https://openalex.org/W2915700325
  • https://openalex.org/W2939323576
  • https://openalex.org/W2943279853
  • https://openalex.org/W2955189495
  • https://openalex.org/W2969016257
  • https://openalex.org/W2987415913
  • https://openalex.org/W2996719222