南工科研團隊最高效鈣鈦礦LED研究有望實現(xiàn)兩大“利好”
2016年10月06日 9:36 4101次瀏覽 來源： 新材料在線 分類： 新材料前沿
記者從南京工業(yè)大學(xué)獲悉，南工海外人才緩沖基地（先進材料研究院）、江蘇省柔性電子重點實驗室黃維院士、王建浦教授科研團隊在鈣鈦礦發(fā)光二極管（LED）研究領(lǐng)域取得重大突破。這一突破性進展9月26日發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然·光子學(xué)》（Nature Photonics）上。
據(jù)王建浦教授介紹，他們最新研究成果——高效鈣鈦礦LED含有有機-無機雜化鈣鈦礦材料，兼具有機和無機半導(dǎo)體材料的優(yōu)勢，具有兩大“利好”。
通常無機LED發(fā)光管采取是點式發(fā)光，不能做顯示屏，只有OLED才能做顯示屏，但鈣鈦礦LED有別于傳統(tǒng)無機LED，可以做顯示屏，呈像色彩較之現(xiàn)有的OLED色彩更為鮮艷。因其高效性，所以價格也會便宜很多，以三星手機5英寸為例，顯示屏價格有望降低50%。
鈣鈦礦LED應(yīng)用在照明上優(yōu)勢也很明顯，一改傳統(tǒng)的LED室內(nèi)照明點狀發(fā)光為面狀發(fā)光，使室內(nèi)的光線不刺眼，更接近自然光，增加舒適度。“傳統(tǒng)無機LED只能做小面積，但是我們的最新研究成果可以做成類似天花板大的面積，且較之傳統(tǒng)無機發(fā)光材料具有缺陷密度低、發(fā)光效率高、色純度好等優(yōu)勢。”王建浦介紹說。
“我們研究團隊在國內(nèi)率先開展了鈣鈦礦LED研究，創(chuàng)造了目前鈣鈦礦LED能量轉(zhuǎn)換效率的世界最高紀(jì)錄，制備的LED器件外量子效率已達(dá)到11.7%，轉(zhuǎn)換效率比國際同行提高了30%。”黃維院士介紹道。該團隊針對二維鈣鈦礦材料發(fā)光效率低，三維鈣鈦礦材料成膜性和穩(wěn)定性差的問題，創(chuàng)造性地采用溶液加工方法將無機LED中用于提高器件發(fā)光效率的量子阱結(jié)構(gòu)引入到鈣鈦礦LED中，開發(fā)了具有多量子阱結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦發(fā)光材料，兼具二維鈣鈦礦材料成膜質(zhì)量高和三維鈣鈦礦材料發(fā)光效率高的優(yōu)點。
“雖然近年來在小尺寸顯示領(lǐng)域興起的有機發(fā)光二極管（OLED）不受制備工藝限制，已初步應(yīng)用在手機、電視等電子產(chǎn)品上，比如生活中不少人已經(jīng)在使用的曲面屏幕手機，但目前OLED器件的效率低、穩(wěn)定性欠缺以及制造成本高等問題，還是限制了OLED拓展應(yīng)用范圍，而高效鈣鈦礦LED工藝更為簡捷、能耗低、材料親和性強的特點，為其在發(fā)光領(lǐng)域開拓了新的研究方向，其在未來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后，具有較為廣闊的市場前景。”黃維院士介紹道。
責(zé)任編輯：淮金
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