6月11日消息，中國科學技術大學肖正國教授團隊在提高鈣鈦礦發(fā)光二極管（LED）壽命方面取得重要進展。

研究團隊提出了一種名為“弱空間限域”的新方法，制備出晶體顆粒更大、更耐高溫的全無機鈣鈦礦薄膜，成功將LED亮度提升至116萬尼特以上，使用壽命超過18萬小時。相關成果發(fā)表在《自然》期刊上。

鈣鈦礦是一種性能優(yōu)越的新型材料，具備高發(fā)光效率、成本低、制備靈活等優(yōu)勢，廣泛應用于太陽能電池、LED和探測器等領域。然而，傳統(tǒng)鈣鈦礦材料中電子和空穴難以有效復合發(fā)光，因此科研人員常采用“強空間限域”策略，如制備納米顆?；驑O薄材料層，以提升發(fā)光效率。但這種方式限制了LED亮度，且壽命短，難以滿足實際應用需求。

圖片來源：拍信網正版圖庫

為突破這一瓶頸，肖正國團隊提出全新“弱空間限域”策略，在材料中引入次磷酸和氯化銨，并通過高溫退火工藝，制備出晶粒更大、缺陷更少的新型鈣鈦礦薄膜。該材料結構更有序，避免了傳統(tǒng)方法中因晶體微小而產生的缺陷，顯著提升了LED的亮度與穩(wěn)定性。

實驗顯示，這種新型鈣鈦礦LED的發(fā)光效率超過22%，已接近商業(yè)化顯示產品水平，其極限亮度達到116萬尼特，遠高于市面常見的OLED或LED屏幕。按常規(guī)亮度100尼特計算，其理論壽命已超18萬小時，達到商業(yè)級LED標準。

研究團隊表示，這項突破性成果不僅打破了鈣鈦礦LED在效率與壽命之間難以兼得的技術難題，也為未來高端顯示和超高亮度照明等應用場景提供了可能，推動LED技術邁向新階段。

本研究由中科大物理學院彭琛琛、姚海濤、Othman Ali、特任副研究員陳文靜，以及復旦大學微電子學院楊迎國研究員共同完成，肖正國教授為通訊作者。（來源：IT之家）

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