近日，中國科學技術大學崔林松教授課題組與劍橋大學Neil C. Greenham教授團隊合作，實現(xiàn)了兼具高亮度、高效率和高穩(wěn)定性的近紅外鈣鈦礦發(fā)光二極管。

  據悉，該器件的最大外量子效率高達23.8%，最大輻射亮度達到663瓦特/(球面度·平方米)，器件預期壽命可達5萬小時以上，器件性能達到國際領先水平，解決了該領域重要難題。

  近日，相關研究成果發(fā)表于國際著名學術期刊《自然》(Nature)。

  鈣鈦礦材料因其具有優(yōu)異的光電特性在發(fā)光二極管(LED)、太陽能電池、光電探測器和激光器等光電器件領域展示了巨大的應用潛力。

  崔林松介紹：“發(fā)光亮度、外量子效率和穩(wěn)定性是決定鈣鈦礦LED走向商業(yè)化應用的關鍵指標。然而，目前報道的大多數(shù)近紅外鈣鈦礦LED總是存在高亮度時效率太低、高效率下亮度太低的矛盾。如何在高亮度的同時保持高效率和高穩(wěn)定性是鈣鈦礦LED領域亟需解決的難題，也是制約其商業(yè)化應用的關鍵技術瓶頸。”

  在此次研究中，研究團隊設計開發(fā)了一種多功能分子穩(wěn)定劑，用來精準調控鈣鈦礦材料的光電性能、晶體結構和形態(tài)學性質，大幅提升鈣鈦礦LED在高亮度下的效率和穩(wěn)定性。

  得益于MSPE對鈣鈦礦和傳輸層界面的協(xié)同鈍化效應，研究人員實現(xiàn)了高亮度、高效率和高穩(wěn)定性的近紅外鈣鈦礦LED。

  崔林松表示：“在高亮度下，實現(xiàn)高效穩(wěn)定的鈣鈦礦LED是邁向商業(yè)化的關鍵一步，有望在未來進一步實現(xiàn)鈣鈦礦電泵浦激光器中展示出巨大潛力。”

  審稿人評價該項工作：“團隊設計開發(fā)了新穎的多功能分子穩(wěn)定劑，制備了有史以來綜合性能最優(yōu)近紅外鈣鈦礦LED，這些結果令人印象深刻，引起該領域研究人員的極大興趣。”