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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 8/2023

01.03.2023

Modulating carrier injection through rational control of hole transport layer for perovskite light-emitting diodes

verfasst von: Ramesh Babu Yathirajula, Ritesh Kant Gupta, Mohammad Adil Afroz, Anwesha Choudhury, Parameswar Krishnan Iyer

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 8/2023

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Abstract

Charge balance in the emissive layer through well-matched energy levels and reduced barrier of the transport layers can help to attain maximum radiative recombination. In this work, four hole transporting layers (HTLs) have been used to regulate the hole injection in the emissive layer. The HTLs have varying HOMO levels aligning with the work function of FTO and HOMO of the emissive layer. Among the four HTLs, NPD-based perovskite LED device demonstrated the best performance with the highest brightness of 24,343 cd m−2, current efficiency of 16.2 cd A−1, and turn-on voltage of 4.7 V. The main reason for such improved results was the well-matched HOMO of NPD with both the anode and emissive layer supporting enhanced hole injection. Both the photoluminescence and electroluminescence studies confirm pure green emission with CIE coordinates (0.22, 0.75). The best quality film morphology for NPD-based perovskite film supported efficient transport of the charges. The crystallinity of the NPD-based perovskite film was also found to be optimum. Finally, stability of the working PLEDs is tested and superior stability with 79% of the retention of initial brightness is observed for NPD-based device.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat N.K. Kumawat, A. Dey, K. Narasimhan, D. Kabra, ACS Photonics 2, 349 (2015)CrossRef N.K. Kumawat, A. Dey, K. Narasimhan, D. Kabra, ACS Photonics 2, 349 (2015)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat D. Das, P. Gopikrishna, D. Barman, R.B. Yathirajula, P.K. Iyer, Nano Converg. 6, 31 (2019)CrossRef D. Das, P. Gopikrishna, D. Barman, R.B. Yathirajula, P.K. Iyer, Nano Converg. 6, 31 (2019)CrossRef
3.
4.
5.
6.
Zurück zum Zitat R. Garai, R.K. Gupta, A.S. Tanwar, M. Hossain, P.K. Iyer, Chem. Mater. 33, 5709 (2021)CrossRef R. Garai, R.K. Gupta, A.S. Tanwar, M. Hossain, P.K. Iyer, Chem. Mater. 33, 5709 (2021)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat M.A. Afroz, R.K. Gupta, R. Garai, M. Hossain, S.P. Tripathi, P.K. Iyer, Org. Electron. 74, 172 (2019)CrossRef M.A. Afroz, R.K. Gupta, R. Garai, M. Hossain, S.P. Tripathi, P.K. Iyer, Org. Electron. 74, 172 (2019)CrossRef
9.
10.
Zurück zum Zitat R. Garai, M.A. Afroz, R.K. Gupta, P.K. Iyer, Adv. Sustain. Syst. 4, 2000078 (2020)CrossRef R. Garai, M.A. Afroz, R.K. Gupta, P.K. Iyer, Adv. Sustain. Syst. 4, 2000078 (2020)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat M. Hossain, R. Garai, R.K. Gupta, R.N. Arunagirinathan, P.K. Iyer, J. Mater. Chem. C 9, 10406 (2021)CrossRef M. Hossain, R. Garai, R.K. Gupta, R.N. Arunagirinathan, P.K. Iyer, J. Mater. Chem. C 9, 10406 (2021)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat A. Choudhury, R.K. Gupta, R. Garai, P.K. Iyer, Adv. Mater. Interfaces 8, 2100574 (2021)CrossRef A. Choudhury, R.K. Gupta, R. Garai, P.K. Iyer, Adv. Mater. Interfaces 8, 2100574 (2021)CrossRef
13.
14.
Zurück zum Zitat Y.-H. Kim, S. Kim, A. Kakekhani et al., Nat. Photonics 15, 148 (2021)CrossRef Y.-H. Kim, S. Kim, A. Kakekhani et al., Nat. Photonics 15, 148 (2021)CrossRef
15.
16.
17.
Zurück zum Zitat V.F. Hamidabadi, C. Momblona, D. Pérez-Del-Rey, A. Bahari, M. Sessolo, H.J. Bolink, Dalton Trans. 48, 30 (2019)CrossRef V.F. Hamidabadi, C. Momblona, D. Pérez-Del-Rey, A. Bahari, M. Sessolo, H.J. Bolink, Dalton Trans. 48, 30 (2019)CrossRef
18.
19.
20.
21.
Zurück zum Zitat R.K. Gupta, R. Garai, M. Hossain, A. Choudhury, P.K. Iyer, ACS Sustain. Chem. Eng. 9, 7993 (2021)CrossRef R.K. Gupta, R. Garai, M. Hossain, A. Choudhury, P.K. Iyer, ACS Sustain. Chem. Eng. 9, 7993 (2021)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat L.A. Frolova, A.I. Davlethanov, N.N. Dremova et al., J. Phys. Chem. Lett. 11, 6772 (2020)CrossRef L.A. Frolova, A.I. Davlethanov, N.N. Dremova et al., J. Phys. Chem. Lett. 11, 6772 (2020)CrossRef
23.
24.
Zurück zum Zitat H. Zhang, F. Ye, W. Li et al., ACS Appl. Energy Mater. 2, 3336 (2019)CrossRef H. Zhang, F. Ye, W. Li et al., ACS Appl. Energy Mater. 2, 3336 (2019)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat S. Venkatesan, M. Hasan, J. Kim et al., J. Mater. Chem. C 5, 10114 (2017)CrossRef S. Venkatesan, M. Hasan, J. Kim et al., J. Mater. Chem. C 5, 10114 (2017)CrossRef
26.
27.
Zurück zum Zitat J. Kumar, R. Kumar, K. Frohna, D. Moghe, S.D. Stranks, M. Bag, Phys. Chem. Chem. Phys. 22, 26592 (2020)CrossRef J. Kumar, R. Kumar, K. Frohna, D. Moghe, S.D. Stranks, M. Bag, Phys. Chem. Chem. Phys. 22, 26592 (2020)CrossRef
28.
29.
30.
Zurück zum Zitat M.-H. Park, S.-H. Jeong, H.-K. Seo et al., Nano Energy 42, 157 (2017)CrossRef M.-H. Park, S.-H. Jeong, H.-K. Seo et al., Nano Energy 42, 157 (2017)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat S.Y. Kim, H. Kang, K. Chang, H.J. Yoon, ACS Appl. Mater. Interfaces 13, 31236 (2021)CrossRef S.Y. Kim, H. Kang, K. Chang, H.J. Yoon, ACS Appl. Mater. Interfaces 13, 31236 (2021)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat R. Garai, R.K. Gupta, M. Hossain, P.K. Iyer, J. Mater. Chem. A 9, 26069 (2021)CrossRef R. Garai, R.K. Gupta, M. Hossain, P.K. Iyer, J. Mater. Chem. A 9, 26069 (2021)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat D. Das, P. Gopikrishna, R. Narasimhan, A. Singh, A. Dey, P.K. Iyer, Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 33077 (2016)CrossRef D. Das, P. Gopikrishna, R. Narasimhan, A. Singh, A. Dey, P.K. Iyer, Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 33077 (2016)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat S.D. Stranks, R.L. Hoye, D. Di, R.H. Friend, F. Deschler, Adv. Mater. 31, 1803336 (2019)CrossRef S.D. Stranks, R.L. Hoye, D. Di, R.H. Friend, F. Deschler, Adv. Mater. 31, 1803336 (2019)CrossRef
35.
36.
37.
Zurück zum Zitat Y.-H. Kim, S.-H. Lee, J. Noh, S.-H. Han, Thin Solid Films 510, 305 (2006)CrossRef Y.-H. Kim, S.-H. Lee, J. Noh, S.-H. Han, Thin Solid Films 510, 305 (2006)CrossRef
38.
39.
40.
Zurück zum Zitat X. Huang, R. Bäuerle, F. Scherz et al., J. Mater. Chem. C 9, 4344 (2021)CrossRef X. Huang, R. Bäuerle, F. Scherz et al., J. Mater. Chem. C 9, 4344 (2021)CrossRef
41.
42.
Zurück zum Zitat X.-F. Peng, X.-Y. Wu, X.-X. Ji et al., J. Phys. Chem. Lett. 8, 4691 (2017)CrossRef X.-F. Peng, X.-Y. Wu, X.-X. Ji et al., J. Phys. Chem. Lett. 8, 4691 (2017)CrossRef
43.
Zurück zum Zitat Y. Zhao, L. Chen, J. Wu, X. Tan, Z. Xiong, Y. Lei, IEEE Electron Device Lett. 41, 80 (2020)CrossRef Y. Zhao, L. Chen, J. Wu, X. Tan, Z. Xiong, Y. Lei, IEEE Electron Device Lett. 41, 80 (2020)CrossRef
44.
Zurück zum Zitat Y. Lei, Y. Zhao, Q. Zhang, Z. Xiong, L. Chen, Org. Electron. 81, 105683 (2020)CrossRef Y. Lei, Y. Zhao, Q. Zhang, Z. Xiong, L. Chen, Org. Electron. 81, 105683 (2020)CrossRef
45.
Zurück zum Zitat Y. Zhao, J. Wu, L. Chen, X. Qiu, X. Tan, Y. Lei, IEEE Electron Device Lett. 43, 410 (2022)CrossRef Y. Zhao, J. Wu, L. Chen, X. Qiu, X. Tan, Y. Lei, IEEE Electron Device Lett. 43, 410 (2022)CrossRef
46.
Zurück zum Zitat X. Gong, S.-H. Lim, J.C. Ostrowski, D. Moses, C.J. Bardeen, G.C. Bazan, J. Appl. Phys. 95, 948 (2004)CrossRef X. Gong, S.-H. Lim, J.C. Ostrowski, D. Moses, C.J. Bardeen, G.C. Bazan, J. Appl. Phys. 95, 948 (2004)CrossRef
48.
Zurück zum Zitat D. Luo, C.-T. Hsieh, Y.-P. Wang, T.C. Chuang, H.-H. Chang, C.-H. Chang, RSC Adv. 8, 30582 (2018)CrossRef D. Luo, C.-T. Hsieh, Y.-P. Wang, T.C. Chuang, H.-H. Chang, C.-H. Chang, RSC Adv. 8, 30582 (2018)CrossRef
49.
50.
Zurück zum Zitat Z. Li, Z. Chen, Y. Yang, Q. Xue, H.-L. Yip, Y. Cao, Nat. Commun. 10, 1027 (2019)CrossRef Z. Li, Z. Chen, Y. Yang, Q. Xue, H.-L. Yip, Y. Cao, Nat. Commun. 10, 1027 (2019)CrossRef
51.
Zurück zum Zitat F. Torricelli, D. Zappa, L. Colalongo, Appl. Phys. Lett. 96, 113304 (2010)CrossRef F. Torricelli, D. Zappa, L. Colalongo, Appl. Phys. Lett. 96, 113304 (2010)CrossRef
52.
Zurück zum Zitat V.I. Arkhipov, H. von Seggern, E.V. Emelianova, Appl. Phys. Lett. 83, 5074 (2003)CrossRef V.I. Arkhipov, H. von Seggern, E.V. Emelianova, Appl. Phys. Lett. 83, 5074 (2003)CrossRef
53.
54.
Zurück zum Zitat A. Choudhury, R.K. Gupta, R. Garai, P.K. Iyer, ACS Appl. Electron. Mater. 3, 5393 (2021)CrossRef A. Choudhury, R.K. Gupta, R. Garai, P.K. Iyer, ACS Appl. Electron. Mater. 3, 5393 (2021)CrossRef
Metadaten
Titel
Modulating carrier injection through rational control of hole transport layer for perovskite light-emitting diodes
verfasst von
Ramesh Babu Yathirajula
Ritesh Kant Gupta
Mohammad Adil Afroz
Anwesha Choudhury
Parameswar Krishnan Iyer
Publikationsdatum
01.03.2023
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 8/2023
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-023-10066-w

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