6月11日消息,中国科学技术大学肖正国教授团队在提高钙钛矿发光二极管(LED)寿命方面取得重要进展。
研究团队提出了一种名为“弱空间限域”的新方法,制备出晶体颗粒更大、更耐高温的全无机钙钛矿薄膜,成功将LED亮度提升至116万尼特以上,使用寿命超过18万小时。相关成果发表在《自然》期刊上。
钙钛矿是一种性能优越的新型材料,具备高发光效率、成本低、制备灵活等优势,广泛应用于太阳能电池、LED和探测器等领域。然而,传统钙钛矿材料中电子和空穴难以有效复合发光,因此科研人员常采用“强空间限域”策略,如制备纳米颗粒或极薄材料层,以提升发光效率。但这种方式限制了LED亮度,且寿命短,难以满足实际应用需求。
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为突破这一瓶颈,肖正国团队提出全新“弱空间限域”策略,在材料中引入次磷酸和氯化铵,并通过高温退火工艺,制备出晶粒更大、缺陷更少的新型钙钛矿薄膜。该材料结构更有序,避免了传统方法中因晶体微小而产生的缺陷,显著提升了LED的亮度与稳定性。
实验显示,这种新型钙钛矿LED的发光效率超过22%,已接近商业化显示产品水平,其极限亮度达到116万尼特,远高于市面常见的OLED或LED屏幕。按常规亮度100尼特计算,其理论寿命已超18万小时,达到商业级LED标准。
研究团队表示,这项突破性成果不仅打破了钙钛矿LED在效率与寿命之间难以兼得的技术难题,也为未来高端显示和超高亮度照明等应用场景提供了可能,推动LED技术迈向新阶段。
本研究由中科大物理学院彭琛琛、姚海涛、Othman Ali、特任副研究员陈文静,以及复旦大学微电子学院杨迎国研究员共同完成,肖正国教授为通讯作者。(来源:IT之家)
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