7月10日,韓媒報道,韓國科學技術院(KAIST)宣布,電氣電子工程系Jeong yong Lee教授的研究團隊開發出一項技術,可顯著解決鈣鈦礦深藍光LED隨驅動電壓變化而產生的顏色偏移和低照度問題。
據悉,混合不同鹵素離子制成的鈣鈦礦LED存在一個問題,即其相位和顏色會根據不同驅動條件而產生變化,這是由于鹵化物空位作為鹵素離子傳輸通道,引發了周圍離子的連鎖遷移效應。對此,研究小組提出了“氯離子空位靶向配體策略”,該策略可以僅識別陽離子空位中晶體結構缺陷的氯離子空位,并有效地去除它們。
混合鹵素離子的鈣鈦礦深藍光LED,與使用氯離子空位靶向配體策略LED的色彩變化對比(來源:KAIST)
通過此技術,研究團隊實現了號稱亮度最高的鈣鈦礦深藍光LED,亮度達2700尼特,在室外強烈陽光條件下,LED也能保證可見度,預計該技術將加速下一代鈣鈦礦LED顯示器的商業化進程。
當采用“氯離子空位靶向配體策略”時,鈣鈦礦深藍光LED性能和顏色穩定性的變化(來源:KAIST)
研究團隊表示,該研究有效解決混合鹵素離子鈣鈦礦深藍光LED長期顏色不穩定的問題,使鈣鈦礦深藍光LED實現超過2000尼特亮度,縮小了與綠光和紅光LED之間的差距,未來鈣鈦礦深藍光LED可用于LED顯示屏當中。據悉,研究結果已于去年5月發表在國際學術期刊《Science Advances》網絡版上(DOI: 10.1126/sciadv.adn8465)。
據悉,鈣鈦礦LED(Perovskite Light-Emitting Diodes,簡稱PeLEDs)是一種基于鈣鈦礦材料制作的發光二極管,其工作原理是通過電子和空穴在鈣鈦礦層中的輻射復合來實現電致發光。這種材料具有廣光譜可調范圍、極高顯色純度、較高發光效率與亮度以及較低材料與制備成本的特點。
目前,在紅光、綠光方面,鈣鈦礦LED的器件效率已經超過了25%,但鈣鈦礦藍光LED的效率相對較低,僅10%左右,且穩定性較差,這限制了其在顯示技術中的應用。為了提高鈣鈦礦藍光LED的性能,研究人員提出了多種策略,如將鈣鈦礦材料縮小到納米尺度,以實現短波長藍光發射。此外,部分科研團隊還通過組分工程、維度調控和尺寸限域等技術路線,改善鈣鈦礦藍光LED的穩定性問題。
值得注意的是,除海外團隊在推進鈣鈦礦LED的研究外,近年,國內各大高校也紛紛在開展相關研究。例如,西北工業大學、蘇州工業大學、鄭州大學、浙江大學、廈門大學、暨南大學、中國科學院、中山大學等國內高校研究團隊均在持續推進鈣鈦礦LED的研究,并在深紅光LED、藍光LED、疊層結構LED、鈣鈦礦晶體生長技術、鈣鈦礦電致白光器件的研究領域中取得實質研究成果,不斷推進國內鈣鈦礦LED技術的進步。
來源: LEDinside