原標(biāo)題:高性能純紅光鈣鈦礦LED制備成功
科技日?qǐng)?bào)合肥5月7日電 (張淑凡 記者吳長(zhǎng)鋒)記者7日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,該校姚宏斌、樊逢佳、林岳、胡偉團(tuán)隊(duì)通過(guò)給發(fā)光二極管(LED)“拍片子”,找到了純紅光鈣鈦礦LED性能瓶頸的原因,并成功制備出高性能純紅光鈣鈦礦LED。相關(guān)研究成果于北京時(shí)間5月7日在線發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》。
研究團(tuán)隊(duì)主要解決了純紅光鈣鈦礦LED亮度提高時(shí)效率驟降的問(wèn)題。他們自主研發(fā)出給LED“拍片子”的“黑科技”——電激發(fā)瞬態(tài)吸收光譜技術(shù)(EETA),通過(guò)探測(cè)LED內(nèi)部的電子(負(fù)電)和空穴(正電),發(fā)現(xiàn)空穴泄漏到電子傳輸層是純紅光鈣鈦礦LED性能瓶頸的原因。
研究團(tuán)隊(duì)提出一種新的材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)——三維鈣鈦礦異質(zhì)結(jié),有效抑制了空穴泄漏。研究人員在鈣鈦礦晶格內(nèi)部插入有機(jī)分子,改變發(fā)光層晶體結(jié)構(gòu),構(gòu)建了阻攔空穴離開(kāi)發(fā)光層的“水壩”——寬帶隙能壘,在實(shí)現(xiàn)載流子限域的同時(shí),保持高遷移率。
研究團(tuán)隊(duì)基于三維鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)開(kāi)發(fā)的純紅光鈣鈦礦LED具有國(guó)際領(lǐng)先水平的高性能:峰值外量子效率(EQE)達(dá)到24.2%,與頂級(jí)OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)水平相當(dāng);最大亮度為24600坎德拉/平方米,相比之前報(bào)道的純紅光三維鈣鈦礦LED提升了3倍;并且器件展現(xiàn)出非常低的效率滾降——亮度為22670坎德拉/平方米時(shí),器件依然具有超過(guò)10%的EQE。