南京工業(yè)大學科研團隊創(chuàng)造鈣鈦礦LED發(fā)光效率世界紀錄

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　　近日，依托南京工業(yè)大學建設(shè)的柔性電子全國重點實驗室培育建設(shè)點在科學技術(shù)前沿取得重大進展。柔性電子(未來技術(shù))學院黃維院士、王建浦教授、朱琳副教授團隊合作在鈣鈦礦發(fā)光二極管(LED)研究領(lǐng)域取得重大突破：利用加快輻射復合速率，顯著提高熒光量子效率，使鈣鈦礦LED外量子效率突破30%大關(guān)，接近實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的水平。相關(guān)成果近日以“Acceleration of radiative recombination for efficient perovskite LEDs”為題發(fā)表在國際頂尖學術(shù)期刊Nature(《自然》)上。南京工業(yè)大學柔性電子(未來技術(shù))學院為本文第一作者和通訊作者單位。

　　眾所周知，發(fā)光二極管(LED)是新型顯示領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)，在高端*業(yè)中具有非常重要的地位，是新興產(chǎn)業(yè)、未來產(chǎn)業(yè)和新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表。薄膜LED技術(shù)是一類可以把LED器件大面積制備于任意基底(包括柔性基底)的關(guān)鍵技術(shù)，也是目前主流*顯示屏*所普遍采納的先進技術(shù)。隨著全球新型顯示產(chǎn)業(yè)與應用領(lǐng)域的不斷發(fā)展，科技界對更低成本、更高亮度、更優(yōu)光效的高性能薄膜LED研發(fā)愈加深入，不斷挑戰(zhàn)極限?；阝}鈦礦半導體材料的LED是一類新興的薄膜LED技術(shù)，具有加工工藝簡便、高亮度高效率等特性。近年來，鈣鈦礦LED技術(shù)在光電器件研究領(lǐng)域備受矚目，正在孕育顛覆性技術(shù)和前沿技術(shù)，成為全球新型發(fā)光與顯示技術(shù)激烈競爭的焦點。

　　鈣鈦礦發(fā)光材料有三維、低維之分，其中三維鈣鈦礦最有潛力實現(xiàn)高亮度下的高效率發(fā)光，對未來發(fā)光顯示技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化意義重大。然而，近年來三維鈣鈦礦LED外量子效率普遍停留在20%左右，整體性能提升遭遇瓶頸。

　　為解決這一難題，該團隊另辟蹊徑，創(chuàng)造性地提出了一種通過調(diào)控晶體生長的方法，生成輻射復合速率更快的鈣鈦礦晶相，從而顯著提高了熒光量子效率。同時，團隊巧妙地運用這一創(chuàng)新性方法成功地保持了三維鈣鈦礦的亞微米結(jié)構(gòu)，使器件的光提取效率不受影響，達到了雙管齊下的效果。該研究由此實現(xiàn)了96%的熒光量子效率和大于30%的光提取效率，并進一步制備出外量子效率達到32%的高效鈣鈦礦LED，再次創(chuàng)造了鈣鈦礦LED發(fā)光效率的世界紀錄。

　　本研究成果是在國家重點研發(fā)計劃、國家基礎(chǔ)科學中心等科研項目的長期支持下，聯(lián)合福建師范大學(海峽創(chuàng)新實驗室)、復旦大學、浙江大學、中山大學、常州大學和澳門大學等國內(nèi)柔性電子領(lǐng)域多家優(yōu)勢單位共同攻關(guān)取得的。

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