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我国钙钛矿LED研究取得重大突破!
点击次数:7546   更新时间:2024-05-24   【打印此页】   【关闭

来源:新华网、西北工业大学柔性电子研究院等综合整理

 

近日,我国科研团队在钙钛矿发光二极管(LED)研究领域取得重大突破。通过加快辐射复合速率,显著提高荧光量子效率,使钙钛矿LED外量子效率突破30%大关,接近实现产业化水平。相关研究成果的论文日前在国际学术期刊《自然》发表。

 

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来源:西北工业大学


钙钛矿半导体材料的LED是一类新兴的薄膜LED,具有加工工艺简便、高亮度高效率等特性,近年来在光电器件研究领域备受瞩目,成为全球新型发光与显示技术竞争的焦点。

近年来,西北工业大学柔性电子研究院、柔性电子国家基础(前沿)科学中心首席科学家、中国科学院院士黄维和南京工业大学柔性电子(未来技术)学院教授王建浦(现任常州大学副校长)领衔的创新团队,在钙钛矿LED研究方面取得一系列创新成果。


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来源:西北工业大学


钙钛矿发光材料有三维、低维之分,其中三维钙钛矿最有潜力实现高亮度下的高效率发光,对未来发光显示技术实现产业化意义重大。然而,三维钙钛矿LED外量子效率普遍停留在20%左右,整体性能提升遭遇瓶颈。

为解决三维钙钛矿材料荧光量子效率提升这一世界性难题,该团队另辟蹊径,创造性地提出了一种通过调控晶体生长的方法,以生成辐射复合速率更快的钙钛矿晶相,从而显著提高了荧光量子效率的新工艺。

“团队运用这一创新性方法成功地保持了三维钙钛矿的亚微米结构,使得器件的光提取效率不受影响,达到了双管齐下的效果。由此实现了96%的荧光量子效率和32%的光提取效率,并进一步制备出外量子效率超过30%的高效钙钛矿LED。”王建浦教授介绍说。


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来源:西北工业大学

 

谈及钙钛矿LED的发展,黄维院士表示,“这一重大突破进一步彰显了基于钙钛矿半导体材料的薄膜LED技术的巨大潜力,必将推动基于钙钛矿LED的显示技术的产业化步伐。同时,预示着其在高效绿色照明领域的广泛应用前景。”

这一成果对于提高LED的发光效率和性能具有重要意义。

1、产业化水平提升:外量子效率的突破使得钙钛矿LED在产业化道路上迈出了重要一步。高效、稳定的钙钛矿LED有望在未来广泛应用于照明、显示等领域,推动相关产业的快速发展。

2、竞争优势增强:我国在钙钛矿LED研究领域的突破将增强我国在全球LED技术竞争中的优势。作为全球第一大LED照明产品生产和出口国,我国在这一领域的突破将有助于巩固和扩大市场份额。

3、产业链优化:钙钛矿LED技术的突破将促进LED产业链的优化和升级。从原材料、LED衬底制作、LED外延生长、LED芯片制造到LED封装和应用等环节,都将受益于这一技术的突破。

钙钛矿是具有广泛应用前景的前沿材料,除了在LED领域的巨大潜力外,钙钛矿半导体因具有很高的光吸收系数和载流子迁移率,使其在太阳能电池、光电探测器等器件中具有潜在的应用价值。 

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