鈣鈦礦紅光LED研究取得新突破

記者從浙江大學(xué)溫州研究院官微獲悉，該院院長、中國科學(xué)院院士葉志鎮(zhèn)及其團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦紅光LED亮度和穩(wěn)定性上取得突破。

據(jù)悉，高性能的紅光LED存在低飽和亮度、嚴(yán)重的量子效率（EQE）衰減和較差的穩(wěn)定性等挑戰(zhàn)，導(dǎo)致大多數(shù)紅光LED的最大亮度僅為幾千尼特，難以滿足高亮度顯示需求。葉志鎮(zhèn)院士及其團(tuán)隊(duì)，解決了鈣鈦礦量子點(diǎn)導(dǎo)電與導(dǎo)熱差的難題，亮度突破了40萬尼特。

鈣鈦礦LED是一類新興的薄膜LED，具有加工工藝簡便、高亮度高效率等特性，近年來在光電器件研究領(lǐng)域備受矚目。如中科院、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、浙江大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等多個(gè)高校和實(shí)驗(yàn)室，以及以利亞德為代表的顯示企業(yè)，都在積極研發(fā)布局該技術(shù)。

相關(guān)研究人員指出，近十年來，通過不斷優(yōu)化鈣鈦礦材料和發(fā)光器件結(jié)構(gòu)，例如通過向鈣鈦礦體系中引入含有特殊官能團(tuán)的添加劑來調(diào)控其結(jié)晶行為和鈍化缺陷，鈣鈦礦LED的性能取得了極大的提升，其外量子效率已超過20%，接近商業(yè)化的有機(jī)和無機(jī)量子點(diǎn)LED。然而，目前報(bào)道的大多數(shù)高性能鈣鈦礦LED都是在較低電流密度或亮度下實(shí)現(xiàn)，極大地限制了鈣鈦礦LED的商業(yè)化應(yīng)用。因此，發(fā)展兼具高亮度、高效率和高穩(wěn)定性的鈣鈦礦LED是目前商業(yè)應(yīng)用面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

截至目前，鈣鈦礦LED顯示技術(shù)尚處于概念驗(yàn)證階段。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，要想將該技術(shù)廣泛用于消費(fèi)電子領(lǐng)域仍需要更長時(shí)間的研究。

除了在LED領(lǐng)域的巨大潛力外，鈣鈦礦半導(dǎo)體因具有很高的光吸收系數(shù)和載流子遷移率，使其在太陽能電池、光電探測器等器件中也具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

賽迪顧問報(bào)告指出，鈣鈦礦材料的出現(xiàn)不僅能夠推動(dòng)光伏技術(shù)的發(fā)展，還應(yīng)用于光電器件、催化劑和傳感器等電子領(lǐng)域，將對未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到重要作用。我國鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)仍處于商業(yè)化發(fā)展初期，預(yù)計(jì)2026年將突破100億元。