Оптимизация процедур изготовления композитных тонких пленок на основе перовскитных нанокристаллов CsPbBr3 для применения в светодиодах и фотоприемниках нового поколения

В настоящее время активно развиваются фундаментальные и прикладные исследования перовскитных нанокристаллов (ПНК) состава CsPbBr₃ для использования в фотовольтаических ячейках, гибридных светодиодах, источниках единичных фотонов, базовых элементах оптических компьютеров и в других оптоэлектронных устройствах. Основной проблемой, ограничивающей применения ПНК, является их низкая стабильность в нормальных условиях. Одним из вариантов решения проблемы стабильности ПНК при контакте с атмосферой является создание композитных материалов, подразумевающих включение ПНК в полимерные матрицы. В настоящей работе представлены результаты экспериментов по созданию композитных тонких пленок (ТП) из ПНК и модифицированного полиметилметакрилата (ПММА). В частности, были изготовлены образцы стабильных во времени ТП CsPbBr₃, обладающих высоким квантовым выходом фотолюминесценции, найдены оптимальные параметры для изготовления ТП методом вращающейся подложки (время вращения, скорость вращения, концентрация), а также получены ТП, характеризующиеся высокой гомогенностью пленочного покрытия. Последний фактор является важным критерием для применения ТП состава ПНК−ПММА в качестве активного слоя в гибридных светоизлучающих диодах QDLED (от англ. Quantum Dot Light-Emitting Diode). Кроме этого, поскольку ПНК являются перспективной основой сцинтилляционного покрытия детекторов, качество работы которых зависит от равномерности распределения люминофора в объеме сцинтиллятора (например, ПЗС-матриц), результаты настоящей работы могут быть использованы при разработке детекторов рентгеновского излучения медицинского назначения.

1. Liu R. et al. // Nanoscale. 2019. V. 11 (19). P. 9302– 9309.

2. Yan W. et al. // Opt. Express. 2020. V. 28 (10). P. 15706.

3. Song J. // Adv. Mater. 2018. V. 30 (30). P. 1800764.

4. Rainò G. et al. // Nano Lett. 2019. V. 19 (6). P. 3648– 3653.

5. Shamsi J. et al. // Chem. Rev. 2019. V. 119 (5). P. 3296– 3348.

6. Chen J. et al. // Chem. Rev. 2021. V. 121 (20). P. 12112– 12180.

7. Jiang G. et al. // ACS Nano. 2019. V. 13 (9). P. 10386– 10396.

8. Padilha G. da S. et al. // Polimeros. 2017. V. 27 (3). P. 195–200.

9. Chen H. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2018. V.

10. (34). P. 29076–29082. 10. Zvaigzne M. et al. // Nanomaterials. 2021. V. 11 (8). P. 2014.

11. Cheng X. et al. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2018. V. 51 (40). P. 405103.

12. Pica G., Bajoni et al. // Struct. Dyn. 2022. V. 9 (1). P. 011101.

13. Elterman P. // Appl. Opt. 1970. V. 9 (9). P. 2140.