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黃維院士團隊在《自然·通訊》發表鈣鈦礦LED新成果
日前,我校海外人才緩沖基地(先進材料研究院)黃維院士、王建浦教授團隊在鈣鈦礦LED領域取得最新研究進展,再次刷新了鈣鈦礦LED性能的世界紀錄。該研究成果于2月9日發表在國際頂級期刊Nature Communications(DOI: 10.1038/s41467-018-03049-7)上,博士研究生鄒偉和副研究員李仁志為共同第一作者,通訊作者為教授王建浦和院士黃維。
發光二極管(LED)作為新一代固體冷光源,以其高效低耗、節能環保、響應快、壽命長等優點,廣泛應用于照明與顯示等領域。在LED的實際應用中,衡量器件質量的關鍵指標是其在高電流密度(或高亮度)工作條件下的發光效率。目前,包括無機III-V族LED、有機LED、量子點LED、鈣鈦礦LED等發光器件均存在大電流工作條件下的效率滾降(roll off)現象,其背后的物理機制一直存在爭議。
針對此問題,黃維院士和王建浦教授團隊利用雙鎖相技術解決了LED在工作條件下光致與電致發光信號難以區分的技術難題,實現了對工作條件下器件發光信號的實時探測,揭示了高效多量子阱鈣鈦礦LED效率滾降的物理起源主要是俄歇復合引起的熒光猝滅。通過調節量子阱的阱寬來降低俄歇復合過程,制備了外量子效率達12.7%、在500 mA cm-2大電流密度下仍可保持~10%的高效、穩定鈣鈦礦LED,再次刷新了鈣鈦礦LED性能的世界紀錄,為實現高效率、高亮度和低效率滾降的鈣鈦礦LED提供了理論和實驗指導,對其他類型LED的發展也具有重要借鑒意義。
該研究工作得到了國家重大科學研究計劃項目、國家重點研發計劃中歐合作項目、國家基金委重大研究計劃集成項目、國家杰出青年基金項目、有機電子與信息顯示協同創新中心等大力支持。
作者:海外人才緩沖基地(先進材料研究院);審核:王建浦