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科研團隊:鈣鈦礦LED技術(shù)獲重大突破,接近產(chǎn)業(yè)化水平

2024-05-31 15:31:18 來源:中國網(wǎng)資訊
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簡介:近日,我國科研團隊在鈣鈦礦發(fā)光二極管(LED)研究領(lǐng)域取得了重大突破。這一突破的核心在于團隊成功加快了輻射復(fù)合速率,從而顯著提高了熒光量子效率。這一技術(shù)的提升,使得鈣鈦礦LED的外量子效率首次突破了30%的大關(guān),這一成就標(biāo)志著鈣鈦礦LED技術(shù)已經(jīng)接近實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的水平。
近日,我國科研團隊在鈣鈦礦發(fā)光二極管(LED)研究領(lǐng)域取得了重大突破。這一突破的核心在于團隊成功加快了輻射復(fù)合速率,從而顯著提高了熒光量子效率。這一技術(shù)的提升,使得鈣鈦礦LED的外量子效率首次突破了30%的大關(guān),這一成就標(biāo)志著鈣鈦礦LED技術(shù)已經(jīng)接近實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的水平。

這一研究成果的論文已經(jīng)在《自然》這一國際頂尖學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表,這不僅是對我國科研團隊工作的認(rèn)可,也是對我國在鈣鈦礦LED研究領(lǐng)域國際地位的提升。這一突破將為全球LED產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展機遇,同時也為我國在這一領(lǐng)域的進一步研究和應(yīng)用提供了堅實的基礎(chǔ)。

鈣鈦礦半導(dǎo)體材料的LED是一類新興的薄膜LED,具有加工工藝簡便、高亮度高效率等特性,近年來在光電器件研究領(lǐng)域備受矚目,成為全球新型發(fā)光與顯示技術(shù)競爭的焦點。

近年來,西北工業(yè)大學(xué)柔性電子研究院、柔性電子國家基礎(chǔ)(前沿)科學(xué)中心首席科學(xué)家、中國科學(xué)院院士黃維和南京工業(yè)大學(xué)柔性電子(未來技術(shù))學(xué)院教授王建浦(現(xiàn)任常州大學(xué)副校長)領(lǐng)銜的創(chuàng)新團隊,在鈣鈦礦LED研究方面取得一系列創(chuàng)新成果。

鈣鈦礦發(fā)光材料有三維、低維之分,其中三維鈣鈦礦最有潛力實現(xiàn)高亮度下的高效率發(fā)光,對未來發(fā)光顯示技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化意義重大。然而,三維鈣鈦礦LED外量子效率普遍停留在20%左右,整體性能提升遭遇瓶頸。

為解決三維鈣鈦礦材料熒光量子效率提升這一世界性難題,該團隊另辟蹊徑,創(chuàng)造性地提出了一種通過調(diào)控晶體生長的方法,以生成輻射復(fù)合速率更快的鈣鈦礦晶相,從而顯著提高了熒光量子效率的新工藝。

“團隊運用這一創(chuàng)新性方法成功地保持了三維鈣鈦礦的亞微米結(jié)構(gòu),使得器件的光提取效率不受影響,達到了雙管齊下的效果。由此實現(xiàn)了96%的熒光量子效率和32%的光提取效率,并進一步制備出外量子效率超過30%的高效鈣鈦礦LED?!蓖踅ㄆ纸淌诮榻B說。

談及鈣鈦礦LED的發(fā)展,黃維院士表示,“這一重大突破進一步彰顯了基于鈣鈦礦半導(dǎo)體材料的薄膜LED技術(shù)的巨大潛力,必將推動基于鈣鈦礦LED的顯示技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化步伐。同時,預(yù)示著其在高效綠色照明領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景?!?/span>

鈣鈦礦材料因其獨特的光電性質(zhì),在LED領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。然而,長期以來,鈣鈦礦LED的效率一直是制約其商業(yè)化的關(guān)鍵因素。此次我國科研團隊的成果,不僅在技術(shù)上實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,也為鈣鈦礦LED的商業(yè)化應(yīng)用鋪平了道路。
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