LED领域重大突破!Nature发表黄维院士、王建浦团队成果

By | 2020年7月25日

  近日,由东南产业年夜学柔性电子钻研院、柔性电子资料与器件产业以及信息化部重点试验室的黄维院士与来自南京产业年夜学海内能人缓冲基地(进步前辈资料钻研院)的王建浦传授率领的IFE以及IAM团队正在钙钛矿发光二极管(LED)畛域再次获得严重打破。他们谢世界上初次经过自发构成的具备亚微米尺度的离散型钙钛矿,使LED的光提取效率失去年夜幅度晋升,正在低老本、高亮度、年夜面积LED畛域展示出共同的使用后劲,相干效果于10月11日宣布正在国内顶尖学术刊物——Nature(《天然》)上。

  LED可以将电能转成光能,被称为第四代照明光源或绿色光源,正在显示与照明畛域使用宽泛,具备广阔的市场前景和微小的市场代价。然而,今朝立体构造的LED、尤为是无机发光二极管(OLED)的发光效率还比拟低,缘由正在于除了了约20%-30%的光子能经过折射分开器件外,其余光子都被限度正在器件中,因而迷信家们通常采纳光提取技巧来进步LED的出光效率,但是该办法需求添加图案化光栅等非凡构造,而且老本高、制备工艺复杂,往往还会造成LED发光光谱以及出光标的目的的扭转,从而影响发光效率。

  针对这一世界性的严重迷信难题,黄维院士和王建浦传授所率领的团队,经过一种简略的高温溶液法,完成了由一层非延续、没有规定散布的钙钛矿晶粒以及嵌入正在钙钛矿晶粒之间的低折射率无机绝缘层组成的发光层,进而年夜幅度地进步了LED的光提取效率。据南工IAM团队学术带头人、该钻研次要担任人、南工进步前辈资料钻研院常务副院长王建浦传授引见,应用该办法制备的LED器件外量子效率达到20.7%,正在100
mA
cm-2的电流密度下能量转化效率达到12%。别的,经过与浙江年夜学田鹤传授、戴道锌传授团队之间的协作,他们发现该办法构成的非周期性构造能够将LED光提取效率进步10个百分点。


图1 钙钛矿LED的制备与亚微米构造表征

  黄维院士通知记者,IFE与IAM团队作为国内上钙钛矿发光畛域的开辟者之一,努力于处理钙钛矿发光器件中存正在的效率以及稳固性成绩,继展开“钙钛矿维度调控完成高效发光”钻研以来,此项钻研效果再次完成了钙钛矿LED发光畛域的严重打破,与今朝市场上的OLED相比,所取得的器件效率大要分歧,乃至正在高亮度前提下的能量转化效率优于OLED,从而展示出十分广阔的使用前景。


图2 钙钛矿LED的光电特点

  相干钻研工作以“Perovskite light-emitting diodes based on spontaneously formed
submicrometre-scale
structures”为题于Nature杂志正在线宣布,黄维院士为该论文的独特通信作者。以上钻研工作失去国度严重迷信钻研方案、国度天然迷信基金委员会卓越青年迷信基金名目等赞助。

  时隔一个多月,该团队再次正在Nature宣布原创性效果。2014年以来,黄维院士领衔的翻新团队已接踵正在《天然》(Nature)《天然.资料》(Nature.Materials)《天然.纳米技巧》(Nature
Nanotechnology)《天然.光子学》(Nature Photonics)以及《天然.通信》(Nature
Co妹妹unications)等国内顶尖学术期刊上宣布一系列首要学术效果。

编纂:严志祥

起源:东南产业年夜学