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一種提升鈣鈦礦發光二極管的新的設計策略

2019-08-21    

中國照明網報道

16012

導語: 東京工業大學的科學家發現了一種新的策略,即利用量子局限效應設計了一種極其高效的鈣鈦礦LED。該團隊報告了3D PeLED在高亮度和功率效率以及低工作電壓方面的創紀錄的性能。這項研究為實際PeLED的實現提供了新的見解。

  東京工業大學的科學家發現了一種新的策略,即利用量子局限效應設計了一種極其高效的鈣鈦礦LED。

  該團隊報告了3D PeLED在高亮度和功率效率以及低工作電壓方面的創紀錄的性能。這項研究為實際PeLED的實現提供了新的見解。

  多年來科學家已經開發了幾種電用于產生光的技術。在施加電流時可以發光的裝置被稱為電致發光器件,其已經變得比傳統的白熾燈泡更有效。其中,發光二極管(LED)是普遍存在的這類器件。人們通過對量子力學,固體物理學的不斷研究學習和替代材料的使用,現在已經存在多種不同類型的LED。

  電致發光器件由若干層組成,最重要的是發光層(EML),其響應于電流而發光。具有化學式CsPbX3(X = I,Br,Cl)的金屬鹵化物鈣鈦礦最近被認為是用于制造EML的有前途的材料。然而,與有機LED相比,目前基于鈣鈦礦的LED(PeLED)表現不佳。一些研究人員建議使用低維鈣鈦礦制造PeLED,其基于激子的量子局域效應以改善器件的發光性能。激子是一種有效發射光子的電子空穴對。然而,使用低維鈣鈦礦有其固有缺點,因為這些材料的導電性能非常差(即低遷移率),并且這種低遷移率會導致低能量效率。

  有趣的是,正如由東京工業大學Hideo Hosono教授領導的研究小組所發現的那樣,有可能使用三維(3D)鈣鈦礦設計高效的PeLED,它具有優異的電子和空穴遷移率,以此來解決低維鈣鈦礦的局限性。該團隊研究了是否可以使用與鈣鈦礦相鄰的新電子傳輸層在低維材料中發生的量子局限效應來使器件

  在3D材料中

  通過調整PeLED中電子和空穴傳輸層的特性,該團隊可以通過確保激子限制在發光層中來防止上述影響?!叭綣繾?空穴傳輸層的能級足以激子限制,整個器件結構在某種意義上可視為放大的低維材料,”Hosono解釋道。該團隊報告了3D PeLED在高亮度和功率效率以及低工作電壓方面的創紀錄的性能。圖1顯示了低維和基于鈣鈦礦的發光器件之間的比較。

  除了這些切實的實際成就之外,這項研究還揭示了材料的激子相關特性如何受到相鄰層的影響,并提供了一種易于在光學器件開發中利用的策略?!拔頤竅嘈耪庀鈦芯課導蔖eLED的實現提供了新的見解,”Hosono總結道。

編輯:嚴志祥

來源: 顯示說

標簽:鈣鈦礦  發光二極管  策略  

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