上海大学Nature+1!红光钙钛矿LED发光效率28.7%创纪录!

DT半导体材料 2024-06-17 18:53

来源:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07531-9

2024年6月12日,上海大学机电工程与自动化学院新显教育部重点实验室杨绪勇教授研究团队与合作单位团队,在最新实验中得到的 LED 器件在纯红光 620-650 nm 范围区间内光谱连续可调,其中 638 nm 发射的 LED 器件外量子效率(EQE)达到 28.7%,创造了红光钙钛矿 LED 发光效率的新纪录开发了一种超快速的卷积光学神经网络(ONN),这一技术在无需依赖光学记忆效应的情况下,实现了对散射介质后的物体进行高效、清晰的成像。相关研究成果以“Fabrication of red-emitting perovskite LEDs by stabilizing their octahedral structure”为题,发表于Nature。

   研究内容

发光二极管(LED)是新型显示技术的核心部件。钙钛矿发光二极管作为最新兴起的显示技术,具有高色纯度、广色域、加工工艺简单、低成本等优势,是国内外光电器件领域的研究热点。

目前作为显示三基色之一的绿光钙钛矿 LED 的发展十分迅速,关键的红光钙钛矿 LED(620-650 nm)性能遭遇瓶颈,尤其在高偏压下光谱稳定性差,制约了钙钛矿 LED 在全彩显示领域的应用。

传统的单端吸附型配位分子在调节碘基钙钛矿发射光谱的同时,不可避免地显著降低其荧光量子产率。上海大学研究团队创新性地利用一种独特的双端有机分子配位“锚定”钙钛矿表面以稳定其八面体结构,成功克服钙钛矿薄膜光谱调节和光电性质之间的相互制约,突破了钙钛矿 LED 红光发射的效率瓶颈。
该研究团队得到的 LED 器件在纯红光 620-650 nm 范围区间内光谱连续可调,其中 638 nm 发射的 LED 器件外量子效率(EQE)达到 28.7%,创造了红光钙钛矿 LED 发光效率的新纪录。器件在高达 8 V 的偏压下,辐射复合中心几乎不发生分离,表现出极为优异的光谱稳定性。
该研究成果将加速钙钛矿LED的显示产业化进程。展示了一条非常有前景的途径,用于制造具有高色纯度全彩显示的PeLED。这一进展还可能适用于各种颜色的卤化钙钛矿半导体,为达到Rec. 2020标准铺平了道路。
该研究成果也是杨绪勇教授研究团队继2023年以共同通讯作者在Nature上发表钙钛矿LED领域研究论文以来(https://www.nature.com/articles/s41586-023-06514-6),在该领域取得的又一里程碑式的突破性研究进展。

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