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【中國(guó)科學(xué)報(bào)】新技術(shù)制備出大面積鈣鈦礦LED

   2021-02-01 中國(guó)科學(xué)報(bào)4版
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核心提示:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授肖正國(guó)研究組近期使用基于氣刀輔助的刮涂法,制備出大面積、高效率的鈣鈦礦發(fā)光二極管

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授肖正國(guó)研究組近期使用基于氣刀輔助的刮涂法,制備出大面積、高效率的鈣鈦礦發(fā)光二極管(LED),向商業(yè)應(yīng)用邁出重要一步。相關(guān)成果日前發(fā)表于《自然—通訊》。

作為新一代LED器件,金屬鹵化物鈣鈦礦LED具有色域廣、易于制備等優(yōu)勢(shì)。2014年,學(xué)界首次報(bào)道了室溫下發(fā)光的鈣鈦礦LED,其外量子效率(EQE)低于1%。經(jīng)過短短幾年發(fā)展,其效率已超過20%,接近于商用有機(jī)LED的水平,在照明和顯示領(lǐng)域展示出廣闊的應(yīng)用前景。然而,目前高效率的鈣鈦礦LED都是基于旋涂法制備而成,器件面積很小,無法滿足大面積商業(yè)照明的需求。

刮涂法是一種基于溶液法就能制備出大面積薄膜的方法,但是刮涂法制備鈣鈦礦薄膜的結(jié)晶過程不易控制,制備出來的鈣鈦礦LED的EQE最高僅為1.1%,其器件面積也非常有限。

肖正國(guó)課題組以有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦為研究對(duì)象,通過降低鈣鈦礦前驅(qū)液的濃度,引入4—氟苯甲胺,并結(jié)合氣刀輔助的方法,使薄膜結(jié)晶過程中形成更多的成核位點(diǎn),從而制備出均勻致密的鈣鈦礦多晶薄膜,薄膜的表面粗糙度僅為0.8納米。采用刮涂法制備的大面積鈣鈦礦薄膜(6厘米×9厘米)在厚度、表面粗糙度、熒光產(chǎn)率、熒光壽命等方面均表現(xiàn)出極好的均勻性,器件EQE最高達(dá)16.1%,超大面積的鈣鈦礦LED工作時(shí)發(fā)出非常均勻的紅光。(桂運(yùn)安)

 
 
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