NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÍNH CHẤT QUANG CỦA CHẤM LƯỢNG TỬ PEROVSKITE VÔ CƠ CsPbBr3 VÀ ỨNG DỤNG CHO TẤM HIỂN THỊ MÀU TRONG SUỐT

Dương Thanh Tùng

doi:10.34238/tnu-jst.12341

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÍNH CHẤT QUANG CỦA CHẤM LƯỢNG TỬ PEROVSKITE VÔ CƠ CsPbBr3 VÀ ỨNG DỤNG CHO TẤM HIỂN THỊ MÀU TRONG SUỐT

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 19/03/25 Ngày hoàn thiện: 30/06/25 Ngày đăng: 30/06/25

Các tác giả

Dương Thanh Tùng , Trường Vật liệu - Đại học Bách khoa Hà Nội

Tóm tắt

Nghiên cứu này tập trung vào việc chế tạo tấm panel phát quang trong suốt dựa trên vật liệu composite perovskite/PMMA. Các chấm lượng tử CsPbBr₃ có cấu trúc perovskite với kích thước khoảng 10 nm và hình dạng lập phương đã được tổng hợp thành công bằng phương pháp tiêm nóng (hot injection) từ các tiền chất PbBr₂ và Cs₂CO₃. Các chấm lượng tử này phát ánh sáng xanh lục (526 nm) khi được kích thích với nguồn laser (405 nm) và có thể kết hợp với keo nhựa PMMA để tạo thành tấm phát quang trong suốt với số lớp phủ từ 1, 3, 5, 7 lớp. Chúng có hiệu suất phát quang cao lên đến 87% và độ truyền qua trên 90% ở bước sóng 526nm với 5 lớp phủ, cho phép hiển thị hình ảnh khi chiếu tia laser từ máy chiếu projector. Kết quả nghiên cứu cho thấy chấm lượng tử perovskite CsPbBr₃ có độ ổn định và độ bền cao, đáp ứng yêu cầu chế tạo tấm phát quang trong suốt và có tiềm năng ứng dụng trong các thiết bị hiển thị trong suốt sử dụng máy chiếu với nguồn phát laser 405 nm.

Từ khóa

Chấm lượng tử; Vật liệu perovskite; Phương pháp phun nóng; Tấm hiển thị trong suốt; CsPbBr3/ PMMA composite

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] G. Yang, H. Gu, J. Yin, C. Fei, Z. Shi, X. Shi, X. Ying, and J. Huang, “Reductive cation for scalable wide-bandgap perovskite solar cells in ambient air,” Nat. Sustain., vol. 5, pp. 529–535, 2025, doi: 10.1038/s41893-025-01529-5.

[2] Z. Zeng, Y. Meng, Z. Yang, Y. Ye, Q. Lin, Z. Meng, H. Hong, S. Ye, Z. Cheng, Q. Lan, J. Wang, Y. Chen, H. Zhang, Y. Bai, X. Jiang, B. Liu, J. Hong, T. Guo, F. Li, Y. Chen, and Z. Weng, “ Efficient CsPbBr ₃ Perovskite Light-Emitting Diodes via Novel Multi-Step Ligand Exchange Strategy Based on Zwitterionic Molecules,” ACS Appl. Mater. Interfaces, vol. 16, pp. 10389–10397, 2024, doi: 10.1021/acsami.3c17324.

[3] T. Duong, P. Tran, T. Van, D. Nguyen, and V. Tran, “A Dense, Pinholes-free Pure Cubic Phase CsPbBr₃ Nanocrystals Film for High-performance Photodetector,” Electron. Mater. Lett,. vol. 20, no. 2, pp. 217-223, 2023, doi: 10.1007/s13391-023-00448-x.

[4] H. M. Cho and H. W. Jang, “Inorganic Halide Perovskite Quantum Dots for Memristors,” Electron. Mater. Lett., vol. 21, pp. 291–310, 2025, doi: 10.1007/s13391-025-00560-0.

[5] X. Zhang, R. Bai, Y. Fu, Y. Hao, X. Peng, J. Wang, B. Ge, J. Liu, Y. Hu, X. Ouyang, W. Jie, and Y. Xu, “High energy resolution CsPbBr₃ alpha particle detector with a full-customized readout application specific integrated circuit,” Nat. Commun., vol. 15, 2024, Art. no. 6333, doi: 10.1038/s41467-024-50746-7.

[6] H. Sun, J. Zhang, X. Gan, L. Yu, H. Yuan, M. Shang, C. Lu, D. Hou, Z. Hu, Y. Zhu, and L. Han, “Pb-Reduced CsPb0.9Zn0.1I2Br thin Films for efficient Perovskite Solar cells,” Adv. Energy Mater., vol. 9, 2019, Art. no. 1900896, doi:10.1002/aenm.201900896

[7] Z. Yang, J. Yao, L. Xu, W. Fan, and J. Song, “Designer bright and fast CsPbBr₃ perovskite nanocrystal scintillators for high-speed X-ray imaging,” Nat. Commun., vol. 15, 2024, Art. no. 8870, doi: 10.1038/s41467-024-53263-9.

[8] T. Nguyen, T. Luu, D. Nguyen, and T. Duong, “Comparative study on Backlighting Unit using CsPbBr₃ Nanocrystals/KSFM phosphor + blue LED and commercial WLED in Liquid Crystal Display,” J. Electron Mater., vol. 50, no. 4, pp. 1827–1834, 2021, doi:10.1007/s11664-021-08775-1.

[9] J. Miao and F. Zhang, “Recent progress on highly sensitive perovskite photodetectors,” J. Mater. Chem. C., vol. 7, pp. 1741–1791, 2019, doi:10.1039/C8TC06089D.

[10] C. Kang, I. Dursun, G. Liu, L. Sinatra, X. Sun, M. Kong, J. Pan, P. Maitry, E. Ooi, et al., “High-speed colour-converting photodetector with all-inorganic CsPbBr₃ perovskite nanocrystals for ultraviolet light communication,” Light: Science & Applications, vol. 8, 2019, Art. no. 94, doi: 10.1038/s41377-019-0204-4.

[11] J. Duan, D. Dou, Y. Zhao, Y. Wang, X. Yang, H. Yuan, B. He, and Q. Tang, “Spray-assisted deposition of CsPbBr3 films in ambient air for large-area inorganic perovskite solar cells,” Mater. Today Energy, vol. 10, pp. 146–152, 2018, doi:10.1016/j.mtener.2018.09.001

[12] J. Li, R. Gao, F. Gao, J. Lei, H. Wang, X. Wu, J. Li, H. Liu, X. Hua, and S. Liu, “fabrication of efficient CsPbBr₃ perovskite solar cells by single-source thermal evaporation,” J. Alloys Compd., vol. 818, 2020, Art. no. 152903, doi: 10.1016/j.jallcom.2019.152903.

[13] H. M. Ghaithan, Z. A. Alahmed, S. M. H. Qaid, M. Hezam, and A. S. Aldwayyan, “Density Functional Study of Cubic, Tetragonal, and Orthorhombic CsPbBr3 Perovskite,” ACS Omega, vol. 5, pp.7468–7480, 2020, doi: 10.1021/acsomega.0c00197.

[14] K. Ho, M. Wei, E. Sargent, and G. Walker, “Grain Transformation and Degradation mechanism of formamidinium and cesium lead Iodide Perovskite under Humidity and Light,” ACS Energy Lett., vol.6, no. 3, pp. 934–940, 2021, doi: 10.1021/acsenergylett.0c02247.

[15] X. Pham, B. Tran, D. Nguyen, T. Nguyen, M. Nguyen, C. Nguyen, and T. Duong, “Low-Dimensional CsPbBr₃@CoBr₂ Super-Nanowire Structure for Perovskite/PMMA Composite with Highly Blue Emissive Performance,” Crystals, vol. 11, 2021, Art. no. 1564, doi: 10.3390/cryst11121564.

[16] Q. Wang, W. Wu, R. Wu, S. Yang, Y. Wang, J. Wang, Z. Chai, and Q. Han, “Improved thermal stability of photoluminescence in Cs₄PbBr₆ microcrystals/CsPbBr₃ nanocrystals,” J. Colloid Interface Sci., vol. 554, pp.133–141, 2019, doi: 10.1016/j.jcis.2019.06.083.

[17] X. Zhao, T. Tang, Q. Xie, L. Gao, L. Lu, and Y. Tang, “First-principles study on the electronic and optical properties of the orthorhombic CsPbBr₃ and CsPbI₃ with Cmcm space group,” New J. Chem., vol. 45, pp.15857–15862, 2021, doi: 10.1039/D1NJ02216D.

[18] L. Protesescu, S. Yakunin, M. I. Bodnarchuk, F. Krieg, R. Caputo, C. H. Hendon, R. X. Yang, A. Walsh, and M. V. Kovalenko, “Nanocrystals of Cesium Lead Halide Perovskites (CsPbX₃ , X = Cl, Br, and I): Novel Optoelectronic Materials Showing Bright Emission with Wide Color Gamut,” Nano Lett., vol. 15, pp. 3692–3696, 2015, doi: 10.1021/nl5048779.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.12341

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ