導(dǎo)讀

2024年2月13日，Nature Reviews Materials刊發(fā)了華中科技大學(xué)唐江/羅家俊團(tuán)隊(duì)與馬來(lái)西亞理工大學(xué)（UTM）Rashid bin Mohd Yusoff團(tuán)隊(duì)合作的題為《Vapour-deposited perovskite light-emitting diodes》的綜述論文。

論文第一作者為華中科技大學(xué)羅家俊，通訊作者為華中科技大學(xué)羅家俊、唐江教授和馬來(lái)西亞理工大學(xué)Rashid bin Mohd Yusoff教授。論文第一單位為華中科技大學(xué)。

有源驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管是先進(jìn)顯示技術(shù)的重要元器件，在商業(yè)電子、醫(yī)療影像、教育科研等人機(jī)交互領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，具有千億級(jí)的市場(chǎng)規(guī)?！，F(xiàn)在商用OLED顯示技術(shù)的色純度較低，同時(shí)核心專(zhuān)利技術(shù)被歐美、日韓國(guó)家卡脖子；另外傳統(tǒng)Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體制備的Micro LED顯示技術(shù)依賴于高溫工藝及外延襯底，無(wú)法直接與硅基電路集成，存在良率低、成本高等核心難題。

在下一代顯示器件中，鈣鈦礦發(fā)光二極管Perovskite light-emitting diodes （PeLEDs）是極有前景的技術(shù)，已經(jīng)引起了全世界的關(guān)注。但是目前高效PeLEDs主要依賴于溶液法制備，難以實(shí)現(xiàn)大面積像素化，不易進(jìn)一步與薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管（TFT）驅(qū)動(dòng)電路結(jié)合以實(shí)現(xiàn)顯示面板的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

團(tuán)隊(duì)借鑒OLED顯示產(chǎn)業(yè)中的成熟技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，前期已初步實(shí)現(xiàn)有源驅(qū)動(dòng)的鈣鈦礦單色顯示面板（Nat. Photon. 2023 17, 435; Nat. Common. 2021 12, 4751），充分證明了熱蒸發(fā)PeLED技術(shù)是一條滿足鈣鈦礦顯示面板批量化、大面積、像素化生產(chǎn)的可行路徑，并兼容現(xiàn)有的OLED產(chǎn)線和設(shè)備，有望推進(jìn)鈣鈦礦在顯示領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

主要內(nèi)容

本文深入探討了基于氣相沉積鈣鈦礦發(fā)光二極管的發(fā)展歷程，通過(guò)和溶液法PeLEDs的對(duì)比分析，揭示了其性能限制的關(guān)鍵因素。同時(shí)，本文提供了改善器件性能的優(yōu)化途徑，包括薄膜質(zhì)量提升以及器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最終，本文總結(jié)了鈣鈦礦發(fā)光二極管的潛在應(yīng)用機(jī)會(huì)。

圖1. 基于氣相沉積鈣鈦礦發(fā)光二極管的發(fā)展歷程

圖2. 鈣鈦礦氣相沉積原理分析

圖3. 基于氣相沉積鈣鈦礦薄膜優(yōu)化，輻射復(fù)合速率提升

圖4. 基于氣相沉積鈣鈦礦薄膜優(yōu)化，非輻射復(fù)合速率抑制

圖5. 器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

圖6. 鈣鈦礦發(fā)光二極管潛在應(yīng)用機(jī)會(huì)

致謝

作者感謝國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、湖北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目的支持。（來(lái)源：華中科技大學(xué)電子器件與三維集成ODTI官方公眾號(hào)——喻材光電）

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