Diodos emisores de luz de puntos cuánticos eficientes y estables habilitados por una capa de transporte de electrones multifuncional de óxido de estaño

Resumen Las nanopartículas (NPs) de óxido de zinc (ZnO) son los materiales de capa de transporte de electrones (ETL) más comúnmente utilizados en diodos emisores de luz de puntos cuánticos (QLEDs). Sin embargo, numerosos defectos, un severo apagado y la mala estabilidad de las NPs de ZnO limitan la comercialización de QLEDs. En este trabajo, se preparan NPs de óxido de estaño (SnO2) como sustituto del ZnO. Las NPs de SnO2 obtenidas exhiben alta conductividad, buena transparencia y excelente estabilidad, lo que les permite ser aplicadas como ETLs multifuncionales para varios tipos de QLEDs estructurados, por ejemplo: 1) como una capa de ajuste de fase para sintonizar el efecto de microcavidad en QLEDs invertidos, 2) como una capa de protección gruesa para mejorar la estabilidad de QLEDs no invertidos, 3) como una capa de amortiguación por pulverización para proteger las capas funcionales del daño por bombardeo iónico en QLEDs transparentes, y 4) como una capa interna de extracción de luz para mejorar la eficiencia de acoplamiento de luz de QLEDs emisores desde la parte superior. Con el ETL multifuncional de SnO2, los QLEDs resultantes son altamente eficientes (eficiencia cuántica externa del 27.6%) y estables (vida media de 323 h a 4,459 cd m−2), que son comparables e incluso mejores que los dispositivos basados en ZnMgO. Los resultados sugieren que SnO2 es un material ETL prometedor para lograr QLEDs eficientes y estables.