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Un emisor de perovskita impulsa los LEDs depositados por vapor
Un emisor de perovskita tipo X alcanza un 21,9% de EQE y una anchura de línea de emisión de 16,8 nm en LEDs depositados por vapor, mejorando las perspectivas para pantallas de alta resolución.
Imagen: TechXplore
Un nuevo emisor de perovskita ha permitido fabricar LEDs depositados por vapor con una eficiencia cuántica externa (EQE) reportada del 21,9% y una estrecha anchura de línea de emisión de 16,8 nanómetros. El dispositivo fue desarrollado por un equipo conjunto dirigido por Tae-Woo Lee, de la Universidad Nacional de Seúl, y Samuel D. Stranks, de la Universidad de Cambridge.
Los investigadores diseñaron un emisor de perovskita cuasi-bidimensional de tipo X que estabiliza la fase cristalina más favorable para la emisión de luz durante la deposición en vacío. Sus hallazgos se publicaron el 1 de julio en Nature Nanotechnology.
Izquierda: eficiencia de fotoluminiscencia de películas de perovskita; centro: eficiencia cuántica externa de dispositivos LED; derecha: tendencia de eficiencia del dispositivo. Crédito: Nature Nanotechnology, publicado originalmente en Nature Nanotechnology.
Por qué las perovskitas depositadas en vacío han quedado rezagadas
Las perovskitas se investigan para pantallas porque combinan alta eficiencia, emisión intensa y de alta pureza de color, bajos costos de material y compatibilidad con los métodos de fabricación usados en OLED. La deposición en vacío resulta especialmente atractiva porque ya se utiliza ampliamente en la fabricación de OLED.
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Sin embargo, el proceso ha sido difícil para las perovskitas. Múltiples precursores reaccionan simultáneamente sobre el sustrato, y la cristalización rápida y descontrolada puede producir fases mixtas, películas irregulares y una reducción de la eficiencia y la pureza del color. La producción comercial también exige películas uniformes de gran superficie, control de espesor preciso y un patrónado de píxeles fiable.
El equipo abordó el problema introduciendo moléculas orgánicas espaciadoras de tipo X que se coordinan fuertemente con los iones de plomo durante la cristalización. Esto suprime el crecimiento desordenado y promueve selectivamente la fase cristalina más estable energéticamente, otorgando a los investigadores control termodinámico sobre la vía de formación de la película.
Las moléculas de tipo X guían el crecimiento cristalino
Los investigadores también crearon un hetero-andamiaje a escala nanométrica al unir químicamente las moléculas espaciadoras de tipo X con fluoruro de litio (LiF). El andamiaje limita el crecimiento cristalino aleatorio y fomenta una cristalización uniforme en toda la película.
Fotografías de dispositivos de gran superficie. Crédito: Nature Nanotechnology (2026). DOI: 10.1038/s41565-026-02208-y
Las películas de perovskita resultantes alcanzaron un rendimiento cuántico de fotoluminiscencia superior al 85%. El equipo fabricó también dispositivos en sustratos de gran superficie, plataformas flexibles y estructuras patrónizadas. Los investigadores afirman que el enfoque podría soportar pantallas de ultraalta resolución, micropantallas AR/VR, capas de conversión de color y otros dispositivos emisivos, incluso con tamaños de píxel ultrapequeños.
«Este estudio es significativo porque proporciona una comprensión fundamental de cómo los precursores de perovskita reaccionan y cristalizan sobre un sustrato durante la deposición en vacío y, basándose en esta comprensión, establece un nuevo diseño de emisor de perovskita cuasi-2D de tipo X.»
Los autores del estudio describen el material como una nueva estrategia de diseño para controlar la cristalización en sí, en lugar de limitarse a añadir un aditivo de procesamiento. El equipo planea ampliar la escalabilidad y las capacidades de patronado de los PeLEDs depositados por vapor.
La investigación se publicó como "Espaciador que sustituye el sitio de haluro crea perovskitas cuasi-bidimensionales para diodos emisores de luz depositados por vapor" por Chan-Yul Park et al. en Nature Nanotechnology (2026), DOI: 10.1038/s41565-026-02208-y.
Frontier Editor
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vía TechXplore
