鈣鈦礦LED在顯示與照明領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。其中,高性能藍(lán)光器件的開發(fā)是實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦全彩顯示和白光照明的關(guān)鍵瓶頸。相較于低維鈣鈦礦,三維藍(lán)光鈣鈦礦雖然更有潛力實(shí)現(xiàn)高亮度器件,但其多A位陽離子無序結(jié)晶過程導(dǎo)致的缺陷問題嚴(yán)重制約了器件性能的提升。
近日,南京工業(yè)大學(xué)柔性電子(未來技術(shù))學(xué)院黃維院士、王建浦教授、王娜娜教授團(tuán)隊(duì)在藍(lán)光鈣鈦礦發(fā)光二極管(LED)的研究中取得重大突破,相關(guān)成果以“All-site alloyed perovskite for efficient and bright blue light-emitting diodes”為題發(fā)表在《自然·通訊》(Nature Communications)上。南京工業(yè)大學(xué)博士生陳瑜為論文第一作者,通訊作者為黃維院士、王建浦教授和王娜娜教授。
針對多個(gè)A位鈣鈦礦相的競爭結(jié)晶過程會導(dǎo)致無序生長和陽離子偏析,從而導(dǎo)致大量缺陷等方面的挑戰(zhàn),團(tuán)隊(duì)提出了鈣鈦礦全位點(diǎn)合金化策略。通過A/B/X多位點(diǎn)協(xié)同調(diào)控,實(shí)現(xiàn)了多組分鈣鈦礦分步有序結(jié)晶,制備出發(fā)光均勻的鈣鈦礦晶粒。
該策略使鈣鈦礦薄膜缺陷密度降低一個(gè)數(shù)量級,熒光量子效率提升至75%?;诖朔椒ㄖ苽涞娜S藍(lán)光鈣鈦礦LED的外量子效率達(dá)到23.3%,亮度為5700 cd m-2,創(chuàng)造了高亮度三維藍(lán)光鈣鈦礦LED的效率紀(jì)錄。此工作為高質(zhì)量多組分鈣鈦礦的可控制備提供了新思路,得到了國家自科基金、省自科基金項(xiàng)目的支持。(來源:南京工業(yè)大學(xué))
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