Uma equipe de pesquisa da Florida State University desenvolveu uma nova maneira de criar luz azul a partir de uma classe de materiais que mostra um enorme potencial para dispositivos optoeletrônicos, incluindo células solares, diodos emissores de luz (LEDs) e lasers.
Liderada pelo professor de química da FSU Biwu Ma, a equipe publicou um novo estudo em Materiais de Energia Avançada que estabelece uma abordagem simples e eficaz para criar uma luz azul eficiente e estável a partir de perovskitas de iodetos metálicos. As perovskitas de haletos metálicos são uma classe emergente de materiais semicondutores caracterizados por uma estrutura cristalina cúbica que possuem boas propriedades de emissão de luz, além de serem fáceis e baratas de fabricar.

Cientistas, incluindo Ma, já criaram LEDs baseados em perovskita altamente eficientes e estáveis ​​para luz verde e vermelha, mas uma luz azul eficiente e estável tem sido difícil de alcançar. A luz azul requer muita energia e a pureza da cor azul geralmente diminui com o tempo.

Sem uma luz azul eficiente e estável, é impossível criar luz branca.

"Desenvolvemos novas estratégias para obter luz azul eficiente e estável de perovskitas e fabricar LEDs com maior desempenho", disse Ma. "Se você quer uma tela colorida, você precisa de azul, verde e vermelho. Verde e vermelho já têm um bom desempenho, mas azul é mais difícil. Não é fácil fazer um azul estável porque tem mais energia."

Ma e sua equipe criaram nanoplaquetas emissoras de azul usando uma perovskita de haleto metálico com base no composto químico brometo de chumbo de césio, ou CsPbBr₃ . As nanoplaquetas são nanomateriais com apenas algumas células unitárias de espessura e, como resultado, experimentam os efeitos do forte confinamento dielétrico e quântico.

Para fazer essas nanoplaquetas específicas emitirem luz azul eficiente e estável, os pesquisadores as revestiram com um sulfato orgânico multifuncional que permitiu o que é chamado de passivação de superfície, um método altamente eficaz usado para melhorar as propriedades e a estabilidade da luminescência.

Neste projeto, a passivação simples do sulfato orgânico ajuda a evitar a degradação das nanoplaquetas, permitindo que emitam uma luz azul mais eficiente e estável.

Com estes CsPbBr passivados à superfície₃ nanoplaquetas como emissores, LEDs de prova de conceito foram fabricados para exibir uma emissão de luz azul pura, com um pico de 462 nanômetros. A luminância de 691 candelas por metro quadrado (a unidade padrão que especifica o brilho de um dispositivo) e a meia-vida de 20 minutos alcançada neste trabalho estão entre os melhores valores para LEDs de perovskita azul puro com base em nanoplaquetas relatadas até o momento.

"Nosso trabalho mostra claramente o potencial de usar nanoplaquetas de perovskita passivadas de forma adequada como emissores para LEDs altamente eficientes e estáveis", disse Ma. + Explorar mais

Luz azul significa grande progresso para LEDs baseados em perovskita