技术突破!研究者使用不稳定的钙钛矿制造出蓝光LED
2020-03-16 12:07 [编辑: Andygui]

据报道,来自加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley,UC Berkeley)的科学家使用一种新型卤化物钙钛矿半导体材料制造出蓝光LED,克服了将这些廉价且易于制造的材料应用到电子器件中所面临的主要障碍。

据悉,该研究结果已于1月24日发表在《科学》子刊《科学 · 进展》(Science Advances)上,展示了在应用不稳定卤化物钙钛矿方面取得的技术突破,此材料不稳定主要在于它会随着温度、湿度及化学环境而变化,进而破坏其光学和电子特性。

图片来源:UC Berkeley

负责这项研究的加州大学伯克利分校化学系教授杨培东表示,制造发射蓝光的半导体二极管向来都是一个挑战。到目前为止,由钙钛矿制造出的红绿光LED已被证实,而蓝光LED则还没有。卤化物钙钛矿蓝光LED一直不稳定主要是因为其颜色会随着使用而转变为更长更红的波长。

研究发现,卤化物钙钛矿的不稳定性是由钙钛矿晶体结构的独特性质所致,此结构是由金属和卤原子组成。当这些元素在溶液中混合一起然后干燥时,原子就会组成一个晶体。加州大学伯克利分校及伯克利实验室的化学家使用一种新技术以及铯、铅和溴等成分制造出发射蓝光的钙钛矿晶体。

同时,该团队还发现这些晶体发射的光依赖于原子的排列及原子之间的距离,颜色随温度而变化。例如,一个在温度为300开尔文时发射蓝光(波长450纳米)的钙钛矿晶体可突然在450开尔文时发射蓝绿光。

杨培东教授表示,蓝光钙钛矿颜色随着温度变化的特点可以带来有趣的应用。两年前,他展示了一扇由卤化物钙钛矿制成的窗户,在阳光下变黑暗,而在太阳下山时变得透明,而且还能产生光伏能源。

他还指出,我们需要以不同的方式来考虑如何使用这类半导体材料,不应该将卤化物钙钛矿与硅等传统共价半导体(covalent semiconductor)置于相同的应用环境中。我们需要意识到这类材料拥有固定的结构特性,可随时重新配置,这一点应该好好利用。(编译:LEDinside Janice)

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