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資訊:鈣鈦礦LED有望用于人類照明

所屬分類:企業(yè)動態(tài)    發(fā)布時間: 2023-03-16    作者:admin
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大家了解過鈣鈦礦LED嗎?

3月3日,中國科學技術大學物理學院肖正國教授研究組在制備高 效穩(wěn)定的鈣鈦礦單晶LED領域取得重要進展。研究團隊利用空間限制法生長出高質量、大面積、超薄的鈣鈦礦單晶,并制備出亮度超過86000坎德拉每平方米、壽命高達12500小時的鈣鈦礦單晶LED,向鈣鈦礦LED應用于人類照明邁出了重要一步。相關成果2月27日發(fā)表于《自然-光子學》。

金屬鹵化物鈣鈦礦因其發(fā)光波長可調、發(fā)光半峰寬窄、可低溫制備等特性成為新一代LED顯示與照明材料。目前,基于多晶薄膜的鈣鈦礦LED的外量子效率已超過百分之20,可以媲美商用有機LED。近年來,報道的絕大多數高 效率鈣鈦礦LED器件的壽命在數百到數千小時不等,仍落后于有機LED。

離子移動、載流子注入不平衡、運行過程產生的焦耳熱等因素均會影響器件穩(wěn)定性。此外,多晶鈣鈦礦器件中嚴重的俄歇復合也限制了器件的亮度。

針對這些難題,肖正國課題組利用空間限制法在襯底上原位生長鈣鈦礦單晶,再通過調控生長條件,引入有機胺和聚合物,有效提升了晶體質量,從而制備出高質量的鈣鈦礦薄單晶,較小厚度僅為1.5微米,表面粗糙程度小于0.6納米,內部熒光量子產率達到百分之90。以薄單晶作為發(fā)光層,研究人員制備出鈣鈦礦單晶LED器件,其外量子效率達到百分之11.2,亮度超過86000坎德拉每平方米,壽命高達12500小時。這也就意味著鈣鈦礦單晶LED初步達到商業(yè)化門檻,成為目前穩(wěn)定性較好的鈣鈦礦LED器件之一。

此次研究工作充分展示了使用鈣鈦礦薄單晶作為發(fā)光層是解決穩(wěn)定性問題的可行方案,以及鈣鈦礦單晶LED在人類照明和顯示領域的巨大前景。

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