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　　日前，南京工業(yè)大學(xué)海外人才緩沖基地(先進材料研究院，IAM)、江蘇省柔性電子重點實驗室黃維院士、王建浦教授團隊在鈣鈦礦發(fā)光二極管(LED)研究領(lǐng)域取得重大突破，他們創(chuàng)新性地設(shè)計并制備了一種具有多量子阱結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦LED，其器件效率和穩(wěn)定性遠超國際同行報道的其他鈣鈦礦LED，為鈣鈦礦材料及其在發(fā)光領(lǐng)域的研究開拓了全新的研究方向。

　　早在2015年，來自美國佛羅里達州立大學(xué)的研究團隊率先發(fā)布研制出了鈣鈦礦LED。他們將研究結(jié)果發(fā)表在《先進材料》雜志上。

　　“早期的工作發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦可能在制作LED方面是一種有前景的材料，”研究人員表示，“但是，它的表現(xiàn)還沒有達到完全展現(xiàn)潛力。我們認為有顯著的改善余地�！�

　　在過去，其他研究人員嘗試用鈣鈦礦制作LED，但都無法制作出特別高效的。研究人員認為，如果適當調(diào)整公式，該有機-無機混合物能讓LED有更好的表現(xiàn)。

　　目前市面上常見的基于傳統(tǒng)無機半導(dǎo)體材料的無機LED多采用外延生長的量子阱結(jié)構(gòu)，其制備工藝復(fù)雜、對材料要求苛刻、能耗高。

　　對于近年來在小尺寸顯示領(lǐng)域興起的有機發(fā)光二極管(OLED)，IAM團隊骨干、該研究主要負責(zé)人、南京工業(yè)大學(xué)先進材料研究院副院長王建浦教授介紹說：“有機發(fā)光二極管(OLED)與無機LED不同，它不受制備工藝限制，可采用溶液/蒸鍍法制備大尺寸柔性器件，具有不可替代的優(yōu)勢，已初步應(yīng)用在手機、電視等電子產(chǎn)品上。但OLED在拓展應(yīng)用范圍上仍存在局限，主要原因在于器件的效率和穩(wěn)定性以及制造成本還有待進一步提高。”

　　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，適用于有機半導(dǎo)體材料溶液加工及大面積成膜制備工藝，同時還具備傳統(tǒng)無機發(fā)光材料的缺陷密度低、發(fā)光效率高、色純度好等優(yōu)勢。黃維院士IAM團隊在有機光電子學(xué)領(lǐng)域擁有多年的積累與探索，基于此，團隊在國內(nèi)率先開展了鈣鈦礦LED的研究。

　　據(jù)黃維院士介紹，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，該團隊創(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，其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。利用這種維度可調(diào)的多量子阱鈣鈦礦材料，制備的LED器件外量子效率達到11.7%，在100 mA cm-2的電流密度下能量轉(zhuǎn)換效率達5.5%。

　　據(jù)悉，這一重要研究成果于近日刊登在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然·光子學(xué)》(Nature Photonics)上。IAM學(xué)科帶頭人、南京工業(yè)大學(xué)校長黃維院士說，“這是目前為止鈣鈦礦LED的世界最高紀錄，這一技術(shù)突破開辟了鈣鈦礦材料及其在發(fā)光領(lǐng)域的研究新方向，也有望在進一步深入研究的基礎(chǔ)上，逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化�！�