近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)崔林松教授課題組與劍橋大學(xué)Neil C. Greenham教授團(tuán)隊(duì)合作，實(shí)現(xiàn)了兼具高亮度、高效率和高穩(wěn)定性的近紅外鈣鈦礦發(fā)光二極管。

  據(jù)悉，該器件的最大外量子效率高達(dá)23.8%，最大輻射亮度達(dá)到663瓦特/(球面度·平方米)，器件預(yù)期壽命可達(dá)5萬小時以上，器件性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平，解決了該領(lǐng)域重要難題。

  近日，相關(guān)研究成果發(fā)表于國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》(Nature)。

  鈣鈦礦材料因其具有優(yōu)異的光電特性在發(fā)光二極管(LED)、太陽能電池、光電探測器和激光器等光電器件領(lǐng)域展示了巨大的應(yīng)用潛力。

  崔林松介紹：“發(fā)光亮度、外量子效率和穩(wěn)定性是決定鈣鈦礦LED走向商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵指標(biāo)。然而，目前報道的大多數(shù)近紅外鈣鈦礦LED總是存在高亮度時效率太低、高效率下亮度太低的矛盾。如何在高亮度的同時保持高效率和高穩(wěn)定性是鈣鈦礦LED領(lǐng)域亟需解決的難題，也是制約其商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。”

  在此次研究中，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計開發(fā)了一種多功能分子穩(wěn)定劑，用來精準(zhǔn)調(diào)控鈣鈦礦材料的光電性能、晶體結(jié)構(gòu)和形態(tài)學(xué)性質(zhì)，大幅提升鈣鈦礦LED在高亮度下的效率和穩(wěn)定性。

  得益于MSPE對鈣鈦礦和傳輸層界面的協(xié)同鈍化效應(yīng)，研究人員實(shí)現(xiàn)了高亮度、高效率和高穩(wěn)定性的近紅外鈣鈦礦LED。

  崔林松表示：“在高亮度下，實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的鈣鈦礦LED是邁向商業(yè)化的關(guān)鍵一步，有望在未來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦電泵浦激光器中展示出巨大潛力?！?

  審稿人評價該項(xiàng)工作：“團(tuán)隊(duì)設(shè)計開發(fā)了新穎的多功能分子穩(wěn)定劑，制備了有史以來綜合性能最優(yōu)近紅外鈣鈦礦LED，這些結(jié)果令人印象深刻，引起該領(lǐng)域研究人員的極大興趣?！?