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>>印刷钙钛矿的LED:向电子器件的新的标准过程中的一个创新的技术制造

为钙钛矿LED的打印处理的图形表示。� Claudia Rothkirch/HU Berlin
为钙钛矿LED的打印处理的图形表示。� Claudia Rothkirch/HU Berlin

抽象:
微电子利用各种功能材料,其性质使得它们适合于特定的应用。例如,晶体管和数据存储装置由硅制成的,以及用于从太阳光产生电力的最光伏电池也正在由该半导体材料制成。与此相反,化合物半导体,如氮化镓被用于产生在光电元件的光,例如发光二极管(LED)。制造还处理的各种种类的材料不同。

印刷钙钛矿的LED:向电子器件的新的标准过程中的一个创新的技术制造

柏林,德国|发表于2020年6月12日

超越的材料和方法的迷宫

混合钙钛矿材料承诺简化 - 通过布置在具有特定结构的半导体晶体的有机和无机组分。"They can be used to manufacture all kinds of microelectronic components by modifying their composition", says Prof. Emil List-Kratochvil, head of a Joint Research Group at HZB and Humboldt-Universit�t.

更重要的是,处理钙钛矿型结晶是比较简单的。“他们可以从液体溶液来制造,这样就可以在一个时间直接在衬底上建立所需的部件的一个层”,则解释了物理学家。

第一太阳能电池从喷墨打印机,现在发光二极管太

在HZB科学家在最近几年已经表明,太阳能电池可以从半导体化合物的溶液来印刷 - 今天是这项技术的全球领导者。现在第一次,HZB和HU柏林的联合小组已经成功地以这种方式产生功能的发光二极管。该研究小组使用的金属卤化物的钙钛矿用于此目的。这是一种材料,其在许光产生特别高的效率 - 但在另一方面是难以加工。

“到现在为止,这还不可能产生这些种与从液体溶液足够质量的半导体层的”列表 - Kratochvil说。例如,LED可以刚刚从有机半导体被打印,但这些仅提供适度的亮度。“面临的挑战是如何使我们印刷到衬底上,通过使用某种引诱或催化剂的快速且均匀地使盐结晶样前体”,解释了科学家。该组选择了晶种用于该目的:一种盐晶体其本身附着到衬底和触发器形成加强格栅的用于随后的钙钛矿层。

显著更好的光学和电子特性

以这种方式,研究人员创建打印的具有高得多的亮度和相当好的电性能比使用添加剂的制造工艺来实现先前的LED。但对于列表 - Kratochvil,这种成功是,他认为将在混合钙钛矿半导体完全基于道路未来微观和光电子只有一个中间步骤。“由单一的普遍适用的一类材料和单个成本有效且简单的方法用于制造任何类型的组件提供的优点是显着的”,科学家说。因此,他正计划这样的HZB和胡柏林的实验室,最终制造所有重要的电子元件。

List-Kratochvil is Professor of Hybrid Devices at the Humboldt-Universit�t zu Berlin and head of a Joint Lab founded in 2018 that is operated by HU together with HZB. In addition, a team jointly headed by List-Kratochvil and HZB scientist Dr. Eva Unger is working in the Helmholtz Innovation Lab HySPRINT on the development of coating and printing processes - also known in technical jargon as "additive manufacturing" - for hybrid perovskites. These are crystals possessing a perovskite structure that contain both inorganic and organic components.

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的工作发表在材料视界,皇家化学学会杂志,题为“最后,喷墨印刷的金属卤化物钙钛矿发光二极管 - 利用咸PEDOT的籽晶模板:PSS”的文章中由菲利克斯Hermerschmidt,弗洛里安Mathies, Vincent R. F. Schr�der, Carolin Rehermann, Nicolas Zorn Morales, Eva L. Unger, Emil J. W. List-Kratochvil.

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欲了解更多信息,请点击这里

联系方式:
埃米尔列表 - Kratochvil

49-302-093-7697

@HZBde

版权©Helmholtz-Zentrum Berlin f�r Materialien und Energie

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