深圳大學(xué)在鈣鈦礦藍(lán)光LED領(lǐng)域取得新進(jìn)展 推動(dòng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

深圳大學(xué)11日發(fā)布消息稱，近日，該校物理與光電工程學(xué)院助理教授黃浦、教授賀廷超、助理教授李貴君聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦藍(lán)光LED研究方面取得重要突破，相關(guān)成果以“Lattice strain modulation toward efficient blue perovskite light-emitting diodes”為題發(fā)表于Science旗下國際頂尖期刊《Science Advances》。

據(jù)悉，該研究從半導(dǎo)體發(fā)光的電子結(jié)構(gòu)角度出發(fā)，到設(shè)計(jì)增強(qiáng)藍(lán)光躍遷的物理模型，再到基于構(gòu)效關(guān)系的理論加實(shí)驗(yàn)雙重驗(yàn)證，最后實(shí)現(xiàn)器件研發(fā)和性能調(diào)控，為以實(shí)際應(yīng)用為目標(biāo)導(dǎo)向的材料設(shè)計(jì)和器件研究提供了一條標(biāo)準(zhǔn)范式。

據(jù)介紹，藍(lán)光是自然界中紅/綠/藍(lán)三基色不可缺少的組成部分，藍(lán)光材料及其發(fā)光二極管(LEDs)在固態(tài)照明和平板顯示領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。近年來，具有高熒光量子產(chǎn)率和高飽和度的鹵化物鈣鈦礦材料憑借其低成本、導(dǎo)電性良好等獨(dú)特的優(yōu)勢，在固態(tài)照明與顯示領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景，是下一代節(jié)能照明的理想之選。

目前，綠光、紅光和近紅外鈣鈦礦LEDs的外量子效率(EQE)很高，均已突破了20%，并接近商用量子點(diǎn)和有機(jī)LEDs的器件性能。然而，作為白光照明和全彩顯示的最后一塊重要基石，鈣鈦礦藍(lán)光LEDs在效率方面明顯滯后。

針對(duì)上述問題，該研究團(tuán)隊(duì)首次提出組合鈣鈦礦中的雙極化躍遷通道增強(qiáng)藍(lán)光躍遷的物理思想。

此外，該研究所提出的操控極化躍遷通道的物理模型和應(yīng)變工程策略，不僅可以成功應(yīng)用于鈣鈦礦藍(lán)光器件的性能提升，更可以推廣到光電、光伏、電子、能源催化等領(lǐng)域的多種材料體系，通過合理調(diào)控載流子的躍遷極化特征來實(shí)現(xiàn)相關(guān)器件的性能調(diào)制，或基于此構(gòu)筑極化依賴的新原理器件原型。

《Science Advances》評(píng)價(jià)稱，該項(xiàng)工作的切入點(diǎn)很巧妙，器件的性能也很突出。該項(xiàng)工作提出的思想可以擴(kuò)展到其他鈣鈦礦光電器件中，通過應(yīng)變工程提高器件效率。

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