Puntos cuánticos de perovskita Presentan ventajas como una alta pureza de color, una elevada eficiencia de recombinación de radiación y la posibilidad de procesamiento en solución, lo que las hace idóneas para pantallas de alta gama y dispositivos de micropantalla. Sin embargo, siempre existe un obstáculo para transformar realmente el "ordenamiento de la superred" en "ventajas de rendimiento del dispositivo". Lograr simultáneamente un ordenamiento en el plano de largo alcance, un confinamiento vertical ultrafino y un patrón preciso a nivel de píxel ha sido un problema que siempre ha requerido solución.

Recientemente, la revista Nature informó que investigadores propusieron una estrategia de coestabilización de fluoruro de ligando para regular sinérgicamente la superficie de puntos cuánticos de CsPbBr3 utilizando el ligando de amonio terciario BHOA y fluoruro de tetrabutilamonio (TBAF). Se sintetizaron puntos cuánticos de perovskita de CsPbBr3 con alta simetría geométrica, distribución de tamaño estrecha y fuerte capacidad de unión a la superficie en una morfología de dodecaedro rómbico. Se prepararon con éxito matrices de películas delgadas de superredes de puntos cuánticos de perovskita pixelados utilizando la tecnología de ensamblaje por confinamiento de puente líquido capilar.

Gracias a una mayor unión superficial, el rendimiento cuántico de fotoluminiscencia de la solución de puntos cuánticos BHOA+F alcanzó el 94,6 %, y la intensidad de luminiscencia completa se mantuvo incluso después de 72 horas de envejecimiento al aire a 60 ℃. El T90 de la película delgada correspondiente bajo irradiación ultravioleta y al aire superó las 700 horas, mucho mayor que las 4 horas del sistema OLA. Posteriormente, los autores utilizaron el ensamblaje restringido de puente líquido capilar para inducir la cristalización localizada de puntos cuánticos en plantillas de microcolumnas, obteniendo una película delgada de superred pixelada con un espesor de aproximadamente 25 nm y un espesor de aproximadamente dos capas de monocapas de puntos cuánticos.

En comparación con el control de recubrimiento por centrifugación, la película de superred exhibe mejores propiedades estructurales y optoelectrónicas: el ancho de línea del pico de blanqueamiento de absorción transitoria disminuye de 93,6 meV a 70,1 meV, la deriva de la posición del pico de blanqueamiento Δ E disminuye de 17,4 meV a 8,9 meV, el ancho a media altura de la emisión en estado estacionario se reduce de 19,4 nm a 17,1 nm, el PLQY absoluto de la película aumenta del 68,8 % al 82,3 %, la conductividad aumenta de 2,01 × 10⁻⁴ Sm⁻¹ a 4,52 × 10⁻⁴ Sm⁻¹, y aparece una característica de transporte de banda de d μ/dT < 0 por debajo de 188 K.

Para verificar el potencial de las aplicaciones prácticas de visualización, el equipo de investigación integró directamente matrices de superredes con placas posteriores de transistores de película delgada de silicio policristalino de baja temperatura comerciales y fabricó una pantalla de matriz activa con una resolución de 300 PPI y un tamaño de 1,85 pulgadas. El voltaje de encendido del LED de superred pixelado disminuyó de 2,4 V a 2,2 V, la eficiencia cuántica externa (EQE) máxima alcanzó el 30,9 %, el brillo máximo alcanzó los 117144 cd m-2 y la resolución más alta alcanzó los 5080 PPI; entre las estadísticas de 40 dispositivos, la EQE promedio alcanzó el 27,4 %, significativamente más alta que el 21,7 % del control de recubrimiento por centrifugación. Más importante aún, el dispositivo extrapoló el T50 a 12411 horas a 100 cd m-2, lo que supone más de 1000 veces más que la vida útil informada de los LED PeQD pixelados, y además demostró una pantalla de matriz activa de 1,85 pulgadas, 352 × 430 píxeles y 300 PPI.

El diodo emisor de luz de superred pixelada construido en este trabajo no solo batió los récords de dispositivos similares en términos de eficiencia, brillo y vida útil, sino que, lo que es más importante, el proceso es totalmente compatible con la fotolitografía y las placas posteriores de transistores de película delgada comerciales, lo que proporciona un sistema de materiales y una solución de fabricación viables para la próxima generación de tecnología de pantallas de perovskita de alta resolución y alta estabilidad.