25 نومبر کو، ہواقیاؤ یونیورسٹی کے انسٹی ٹیوٹ آف لومینیسنٹ میٹریلز اینڈ انفارمیشن ڈسپلے اور سکول آف میٹریل سائنس اینڈ انجینئرنگ کے پروفیسر وی ژانہوا کی ٹیم اور یونیورسٹی کے الیکٹرانک اور کمپیوٹر انجینئرنگ کے شعبہ سے پروفیسر ایڈورڈ ایچ سارجنٹ کی ٹیم۔ ٹورنٹو نے مشترکہ طور پر اعلیٰ بین الاقوامی تعلیمی جریدے نیچر ریسرچ پیپر میں ایک آن لائن اشاعت شائع کی ہے ڈسٹری بیوشن کنٹرول موثر کم جہتی پیرووسکائٹ ایل ای ڈی کو قابل بناتا ہے۔ اس کام نے پرووسکائٹ ایل ای ڈی ڈیوائسز کی کارکردگی اور عمر میں نمایاں بہتری حاصل کی ہے جس میں خرابی گزرنے اور چمکدار مرکز کے طول و عرض کے کنٹرول کے ذریعے، اور مستقبل میں نئے ڈسپلے اور لائٹنگ فیلڈز پر لاگو ہونے کی امید ہے۔
نیچر دنیا کے سب سے زیادہ بااثر تعلیمی جرائد میں سے ایک ہے، جو عالمی سائنسی تحقیق میں سب سے اہم پیش رفت کی رپورٹنگ اور تبصرہ کرنے کے لیے وقف ہے۔ یہ بات قابل ذکر ہے کہ 2018 میں ہواقیاؤ یونیورسٹی نے پہلی بار مواصلاتی یونٹ کے طور پر نیچر کا اصل شمارہ شائع کیا۔ تین سال بعد، ہواقیاؤ یونیورسٹی نے ایک بار پھر نیچر' کے آفیشل پیپرز کو ایک کمیونیکیشن یونٹ کے طور پر شائع کیا، جس میں اس بات کی نشاندہی کی گئی ہے کہ اسکول کی سائنسی تحقیق کی سطح میں نمایاں بہتری آئی ہے، اور یہ تیز رفتار لین میں داخل ہو گیا ہے۔ صحت مند ترقی کی.
میٹل ہیلائیڈ پیرووسکائٹس میں بہترین آپٹو الیکٹرانک خصوصیات ہیں، جیسے کہ اعلی داڑھ کے ختم ہونے والے گتانک، طویل کیریئر کی منتقلی کا فاصلہ، ایڈجسٹ بینڈ گیپ، اور اعلی نقص رواداری۔ ان کے شمسی خلیوں اور روشنی خارج کرنے والے ڈایڈس میں وسیع اطلاق کے امکانات ہیں۔ مائکروسکوپک کرسٹل ڈھانچے میں فرق کی بنیاد پر، دھاتی ہالائڈ پیرووسکائٹس کو صفر جہتی، کم جہتی اور تین جہتی میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ ان میں سے، کم جہتی پیرووسکائٹ مواد میں کوانٹم کنفینمنٹ اثر ہوتا ہے، اس میں ایکزائٹن بائنڈنگ انرجی ہوتی ہے، غیر ریڈی ایٹیو ری کمبینیشن پیدا کرنا آسان نہیں ہوتا ہے، اور اس کی چمکیلی کارکردگی زیادہ ہوتی ہے۔
تاہم، روشنی خارج کرنے والے آلات کے لیے اعلیٰ کارکردگی اور مستحکم کم جہتی دھاتی ہالائیڈ پیرووسکائٹ مواد کو تیار کرنے کے لیے، ابھی بھی دو بڑے چیلنجز موجود ہیں: پہلا، خرابی کی حالتوں کا وجود غیر تابکاری دوبارہ جمع کرنے کے مراکز کی تشکیل کا سبب بنے گا۔ آئن ہجرت کی طرف۔ یہ آلہ کی چمکیلی کارکردگی اور استحکام کے لیے موزوں ہے۔ دوسرا ملٹی فیز ہائبرڈ کوانٹم ویلز کی تشکیل ہے، جو روشنی اور برقی اتیجیت کے تحت وسیع بینڈ گیپ کوانٹم ویل سے تنگ بینڈ گیپ کوانٹم کنویں میں توانائی کی منتقلی کا سبب بنے گا، جس کے نتیجے میں کھپت ہو گی، جو روشنی کے اخراج کے لیے سازگار نہیں ہے۔ ڈیوائس کی کارکردگی، رنگ کی پاکیزگی۔
شکل 1 تین قسم کی پیرووسکائٹ لیومینیسینٹ پتلی فلموں کی فلم بنانے کے عمل کا اسکیمیٹک خاکہ، جہاں PEA phenethylammonium نمک کی نمائندگی کرتا ہے، TPPO ٹرائیفینائل فاسفائن آکسائیڈ کی نمائندگی کرتا ہے، اور TFPPO tris(4-fluorophenyl) فاسفائن آکسائیڈ کی نمائندگی کرتا ہے۔
کم جہتی پیرووسکائٹ ایل ای ڈی ڈیوائسز کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، یونیورسٹی آف ٹورنٹو کی ایڈورڈ ایچ سارجنٹ ٹیم اور ہواکیاو یونیورسٹی کی وی ژانہوا ٹیم نے مشترکہ طور پر ایک کم جہتی میٹل ہالائیڈ پیرووسکائٹ سطح کے گزرنے کے ساتھ ساتھ چوڑائی پر قابو پانے کی حکمت عملی تجویز کی۔ جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے، اینٹی سالوینٹس کے ذریعے شروع کیے گئے کرسٹلائزیشن کے عمل کے دوران، [PbBr6]4-، MA{{7}} اور Cs{{8}} آئن پہلے پیرووسکائٹ پرکرسر فلیکس بناتے ہیں، اور پھر PEA{{9} } نامیاتی کیشنز کم جہتی پیرووسکائٹ لیومینیسینس فلم بنانے کے لیے پیشگی فلیکس کے ساتھ تعامل کرتے ہیں۔ حوالہ گروپ میں، پی ای اے{{11}} نامیاتی کیشنز کی خرابی اور تیزی سے پھیلاؤ نے خرابی کے مراکز اور بے ترتیب کوانٹم ویل ڈھانچے کی تخلیق کا باعث بنا۔ تجرباتی گروپ میں، TPPO اور TFPPO مالیکیولز میں P=O بانڈ perovskite precursor flakes P=O:Pb2{{14}} کے ساتھ تعامل کر سکتے ہیں، جو کرسٹلائزیشن کے عمل کو مؤثر طریقے سے منظم کرتا ہے اور خرابی کے مراکز کی تخلیق کو کم کرتا ہے۔ اس کے علاوہ، TFPPO میں وافر F گروپس PEA+ نامیاتی کیشنز کے ساتھ تعامل کر سکتے ہیں تاکہ خام مال کے اخراج کو کم کیا جا سکے اور کرسٹل کی نشوونما میں تاخیر ہو سکے، اور آخر میں یکساں طول و عرض کے ساتھ ایک اعلیٰ معیار کی پیرووسکائٹ لیومینیسینٹ فلم بنا سکے۔
شکل 2 (a) پیرووسکائٹ ایل ای ڈی ڈیوائس کی ساخت کا اسکیمیٹک ڈایاگرام، کراس سیکشنل ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ ڈایاگرام اور توانائی کی سطح کی ساخت کا اسکیمیٹک خاکہ؛ (b) موجودہ وولٹیج وکر، چمک وولٹیج وکر اور بیرونی کوانٹم کارکردگی جو تین پیرووسکائٹ ایل ای ڈی ڈیوائسز کے مطابق ہے- چمک کا منحنی خطوط؛ (c) تین پیرووسکائٹ ایل ای ڈی آلات کی بیرونی کوانٹم کارکردگی کی شماریاتی تقسیم؛ (d) تین پیرووسکائٹ سنگل الیکٹران اور سنگل ہول آلات کے کرنٹ وولٹیج کے منحنی خطوط؛ (e) TFPPO پروسیسنگ پر مبنی پیرووسکائٹ ایل ای ڈی ڈیوائسز کی آپریٹنگ لائف وکر۔
جیسا کہ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے، اس فلم میں یکساں اور گھنے سطح کی شکل ہے، جس کی اخراج طول موج 517 nm ہے، نصف چوڑائی صرف 20 nm ہے، اور 100% کے قریب فوٹوولومینیسینس کارکردگی ہے۔ تیار شدہ گرین ایل ای ڈی ڈیوائس کی بیرونی کوانٹم کارکردگی 25.6% ہے اور 7,200 cd m-2 کی چمک پر 2 گھنٹے کی آپریٹنگ لائف ہے، جو اس وقت رپورٹ کردہ اسی طرح کے آلات سے کہیں زیادہ ہے۔
پروفیسر Wei Zhanhua نے کہا کہ پچھلے کچھ سالوں میں، پیرووسکائٹ ایل ای ڈی کی ڈیوائس کی کارکردگی اور آپریٹنگ لائف میں نمایاں بہتری آئی ہے، لیکن ابھی بہت طویل سفر طے کرنا ہے۔ مستقبل میں، مزید سائنسدانوں کو مل کر کام کرنے کی ضرورت ہے تاکہ مستحکم ریاست کی پیداوار کی کارکردگی، اعلی کارکردگی والے آلے کی تکرار اور آلے کی ملٹی کلر اسپیکٹرل آؤٹ پٹ کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکے۔
مقالے میں، ٹورنٹو یونیورسٹی کے پوسٹ ڈاکٹریٹ فیلو ڈاکٹر ما ڈونگسین پہلے مصنف تھے۔ اس نے Huaqiao یونیورسٹی میں ایک سال کی وزٹنگ ریسرچ کی تھی۔ Huaqiao یونیورسٹی کے ڈاکٹر کیبن لن دوسرے مصنف تھے اور انہوں نے اس کام میں اہم شراکت بھی کی۔ پروفیسر ایڈورڈ ایچ سارجنٹ اور پروفیسر وی زہنہوا متعلقہ مصنفین ہیں۔ اس تحقیقی کام کو چائنہ کی نیشنل نیچرل سائنس فاؤنڈیشن، فُوجیان صوبے کی نیچرل سائنس فاؤنڈیشن اور ہواقیو یونیورسٹی کے سائنسی ریسرچ فنڈ کی بھرپور حمایت حاصل ہے۔ (
