與廣泛用于高端消費(fèi)電子產(chǎn)品的OLED相比俯态,鈣鈦礦基LED制造成本更低跃览,并且可發(fā)出具有高色純度的光。雖然科學(xué)家以前就已開發(fā)出鈣鈦礦基LED玻桶,但得到的產(chǎn)品將電轉(zhuǎn)化為光的效率不如傳統(tǒng)OLED昧挚。劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室理查德·弗里德教授的團(tuán)隊(duì)此前開發(fā)的混合鈣鈦礦基LED,其內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)中的微小缺陷引起的鈣鈦礦層損失假盼,就限制了它們的發(fā)光效率肢糜。
現(xiàn)在,該團(tuán)隊(duì)通過新研究證明乌烫,讓鈣鈦礦與聚合物一起形成復(fù)合層练歇,可實(shí)現(xiàn)更高的發(fā)光效率,接近薄膜OLED的理論效率極限忍症。研究結(jié)果發(fā)表于最新一期的《自然·光子學(xué)》雜志蔑枣。
LED器件內(nèi)鈣鈦礦—聚合物復(fù)合層由二維、三維鈣鈦礦與絕緣聚合物制成稽及。當(dāng)超快激光照射在結(jié)構(gòu)上時(shí)仿吞,攜帶能量的電荷在一萬億分之一秒內(nèi)從二維區(qū)域移動(dòng)到三維區(qū)域。然后捡偏,三維區(qū)域內(nèi)“各自為政”的電荷有效地重新組合并發(fā)光唤冈。
論文通訊作者之一狄大衛(wèi)(音譯)博士解釋說:“從二維區(qū)域到三維區(qū)域的能量遷移發(fā)生得非常快银伟,且三維區(qū)域內(nèi)的電荷與聚合物的缺陷相互隔離你虹,這些機(jī)制可以防止缺陷‘搗亂’,從而防止能量損失彤避。這是科學(xué)家首次在鈣鈦礦基產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)傅物。”
雖然鈣鈦礦基LED在效率方面已開始與OLED競爭夯辖,但目前其穩(wěn)定性較差,暫時(shí)還無法用于消費(fèi)電子產(chǎn)品中董饰。當(dāng)鈣鈦礦基LED首次問世時(shí)蒿褂,壽命僅幾秒鐘。新研究中的鈣鈦礦基LED的半衰期約為50小時(shí)卒暂,盡管已改善很多啄栓,但距離商業(yè)應(yīng)用所需的壽命要求還很遠(yuǎn),要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)乏根,需要廣泛的工業(yè)發(fā)展計(jì)劃卜判。狄大衛(wèi)說:“理解LED的退化機(jī)制是未來改進(jìn)的關(guān)鍵。”