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新型添加劑使鈣鈦礦LED更穩定高效
瀏覽: 發布日期:2017-01-20

在16日出版的《自然·光子學》雜志上,美國普林斯頓大學研究人員發表論文稱,他們開發出一種新技術,通過添加有機鹵化銨,制造出了成本更低、效率更高且性能更穩定的鈣鈦礦發光二極管(LED)。

過去10年來,LED的應用越來越廣,其節能、環保、壽命長、體積小,但制造成本也相對較高,降低LED制造成本是相關產業界的重要目標。鈣鈦礦算是一種古老的材料,1839年首次發現于俄羅斯烏拉爾山脈,因俄羅斯礦物學家列夫·波洛夫斯基而得名(鈣鈦礦的英文名稱是Perovskite)。這種材料多為立方體或八面體,具有奇特屬性。它可以是半導體,也可以是超導體,取決于其結構。作為一種新型功能材料,鈣鈦礦在環境保護和工業催化等領域具有很大的開發潛力。近幾年,因其在太陽能電池領域的應用而受到持續關注。

有機無機雜化的鈣鈦礦材料也被很多科學家視為氮化鎵等LED制備材料的替代品,但成膜效率低、穩定性不高這兩個缺點制約了其在LED領域的應用。此次,普林斯頓大學研究人員開發的新技術解決了這一問題。他們在論文中稱,在制造鈣鈦礦薄膜時,在鈣鈦礦溶液中添加有機鹵化銨,尤其是長鏈有機鹵化銨,會使鈣鈦礦晶體顆粒小很多,制成的鈣鈦礦薄膜更薄、更光滑。而這樣的鈣鈦礦薄膜意味著更好的外部量子效率,會使發光二極管的效率更高,穩定性更好。

相比于硅和其他LED制備材料,鈣鈦礦更廉價,制備工藝也更簡單。研究人員稱,新技術將加速鈣鈦礦在照明、顯示、激光領域的商業應用,使未來的LED產品更高效且廉價。

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