日前,中國科學技術大學肖正國教授課題組通過刮涂法成功制備出大面積、高效率的天藍光鈣鈦礦LED,向鈣鈦礦LED照明的商業(yè)應用邁進重要一步。相關成果2月18日發(fā)表于《先進材料》。
金屬鹵化物鈣鈦礦LED具有良好的導電性,在較低電壓下能夠實現(xiàn)很高的發(fā)光亮度,是下一代節(jié)能照明的理想之選。目前,紅光和綠光鈣鈦礦LED效率很高,但白光照明中必不可少的天藍光/藍光鈣鈦礦LED效率較低,主要由于天藍光/藍光鈣鈦礦薄膜的結晶過程更難控制,造成薄膜質(zhì)量比較差。此前,還沒有制備大面積天藍光鈣鈦礦LED的報道。
肖正國教授課題組在刮涂制備大面積、高效率紅光鈣鈦礦LED的工作基礎上,調(diào)整鈣鈦礦的組分,并加入額外的鹵化胺添加劑來限制鈣鈦礦晶粒的生長并鈍化缺陷,實現(xiàn)天藍光發(fā)射。同時,用甲酰二甲胺部分代替二甲亞砜,得到更易揮發(fā)、過飽和的鈣鈦礦前驅體溶液。在刮涂過程中,鈣鈦礦晶核會從過飽和溶液的內(nèi)部直接析出,這能有效地增加晶核密度并縮短晶核生長的過程,從而制備出均勻致密、小晶粒的鈣鈦礦薄膜。
實驗結果顯示,他們通過刮涂法制備出來的天藍光鈣鈦礦LED面積可達28平方厘米,外量子效率達10.3%,發(fā)光均勻性和亮度表現(xiàn)優(yōu)異。