Two-Factor Phase Separations in Mixed-Halide Quasi-2D Perovskite LEDs: Dimensionality and Halide Segregations

卤化物 发光二极管 钙钛矿(结构) 二极管 光电子学 材料科学 相(物质) 带隙 量子点 化学 化学物理 无机化学 结晶学 有机化学
作者
Seok Joo Yang,Kang Wang,Yanqi Luo,Jee Yung Park,Hanjun Yang,Aidan H. Coffey,Ke Ma,Jiaonan Sun,Sarah Wieghold,Chenhui Zhu,Letian Dou
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:8 (9): 3693-3701 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.3c01009
摘要

Quasi-2D halide perovskites have attracted much interest as a promising material for light-emitting diodes (LEDs) due to their tunability in quantum confinement and halide alloy formation to modulate the energy bandgap and emission color. However, two-factor phase separations with respect to heterogeneous quantum-well thicknesses and halide segregation are still crucial issues in quasi-2D perovskite LEDs, leading to low external quantum efficiencies (EQEs) and color shifts. Herein, we compare quasi-2D perovskite films using different cations to unveil the key contributions from the chemical design of organic cations. While mixing halide ions in conventional quasi-2D perovskite films induces micrometer-scale heterogeneity, new extended and twisted conjugated cations suppress the two-factor phase separations, leading to high EQEs of over 25% and controllable emission wavelengths across red and near-infrared regions. The fundamental insights in this work will provide guidance for advancing materials design and device performance in the future.
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